JP4166944B2 - Inhaler - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、薬、特に液体若しくは流動形状の粉末の薬の、測定された投与量を患者に分配する装置及び方法に関する。
【０００２】
噴霧器及び吸入器が、薬をガス状にして患者に分配するために、開発されてきた。
【０００３】
吸入器は、概略、２つのカテゴリに分けられる。その２つは、与圧計量投与量吸入器（ｐＭＤＩ）と乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）であり、そのどちらも患者に吸入するためのマウスピースを備える。しかしながら、多数の患者、とりわけ小児科の患者に対し、吸入器を効果的に利用するのは困難である。
【０００４】
従来の、即ち非呼吸作動式の、与圧計量投与量吸入器に関して言うと、吸入器の効果的な操作に際して、薬を肺奥深く引き入れるために吸入の最初に患者が吸入器を作動させる必要があるために、上記の困難は発生する。この調整を行なうのは、小児科の患者にとっては特に困難なことである。典型的には、与圧計量投与量吸入器が吸入の開始前に作動すると、薬の大部分がのどの奥を打ちつけるし、与圧計量投与量吸入器が吸入の開始後に作動すると、薬の大部分がのど即ち気管支に残る。そこに残っても効果は無い。
【０００５】
呼吸作動式の与圧計量投与量吸入器及び乾燥粉末吸入器は、作動と吸入に関するそのような調整は必要ないものの、小児科の患者に対し利用することは困難である。というのは、特に乾燥粉末吸入器では３０リットル／分である、所定の流量速度を実現する十分な強さで吸入することを、これらの吸入器は患者に要求するからである。呼吸作動式の与圧計量投与量吸入器でのこの十分な強さによりエアゾルキャニスタを起動するのであり、乾燥粉末吸入器でのこの十分な強さにより吸入器を介して空気を引き入れるのである。特に小児科の患者は、そのような流量速度を実現するのに必要な一回換気量を生成させることができない。小児科の患者にとっては、一回換気量は、典型的には、約３から約１５リットル／分の範囲にすぎない流量速度を生じさせる１０から１５０ｍｌの範囲である。
【０００６】
（アラディグムコーポレーションの名義である）ＷＯ−Ａ−９６／０１６６３及び（フルーイドプロパルションテクノロジ、インクの名義である）ＷＯ−Ａ−９７／０７８９６では、患者の吸入におけるエアゾル分配を調整するように開発された装置の例を開示する。特に、これらの装置は、所定の最小値以上の吸気流量速度を感知してエアゾルを分配するように形成されている。
【０００７】
今日まで、エアゾルは、スペーサを備えた噴霧器若しくは吸入器を利用して、小児科の患者に分配されている。これらのシステムの両方とも、小児科の患者に通常数回の呼吸で吸入され得る低速度エアゾル雲を供給するものであるが、患者が得る投与量はかなり変動し得、しかも患者は正確な投与量が分配されたという徴候を有するものではない。
【０００８】
この変動は、小児科の患者にはフェースマスクの利用が要求されることに、本質的に起因する。そもそも小児科の患者はマウスピースを効果的に掴むことができない。しかしながら、フェースマスクの利用は、噴霧器若しくはスペーサと、患者との間の、デッドスペースを増加させてしまう。このことは大人の患者においては通常、問題ではない。大人は、概して噴霧器若しくはスペーサの下流にあるデッドスペースよりはるかに多い一回換気量を有するからであり、ガス中の薬の濃度により増加される吸入体積と同様に、患者に受け入れられる投与量は相当程度の正確値にまで近づき得る。
【０００９】
（メディックエイドその他の名義である）ＷＯ−Ａ−９６／１３２９４は、患者に薬を分配する吸入のための装置及び方法を開示する。そこでは、薬は吸入に先立ちチャンバに導入され、患者に受け入れられる薬の全投与量は、チャンバの体積、チャンバの中に導入される薬の量、チャンバの中に薬を導入し始めたときからの時間、及びチャンバから引き出されるガスの流量速度を基にして、計算される。
【００１０】
少ない一回換気量しか形成せず低い割合でしか吸入しない患者に対して、より信頼性があり正確な薬の測定投与量を分配する装置及び方法を供給することが、本発明の目的である。
【００１１】
気体が吸入され得るインレットを有するフェースマスクと、
フェースマスクのインレットを介して引き入れられる気体の流量速度を測定するセンサと、
フェースマスクが患者に充分に適合するとユーザへの通知を表示するインジケータとを含み、
フェースマスクの適合が、患者の吸入の際に、フェースマスクのインレットを介して引き入れられる気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、
実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスクが患者に適合したと見做され、
吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されることを特徴とする
フェースマスクを患者の顔面に確実に適合させる装置を、本発明は供給する。
【００１２】
装置は、フェースマスクのインレットと流体伝達しうる状態にあるアウトレットを包含するチャンバを、更に含むのが、好ましい。チャンバが、気体が注入され得るインレットを含むのが、より好ましい。
【００１３】
フェースマスクのインレットが、吐出を防ぐ単方向バルブを含むのが好ましい。
【００１４】
フェースマスクが、気体が吐出され得るアウトレットを有するのが好ましい。フェースマスクのアウトレットが、吸入を防ぐ単方向バルブを含むのが、より好ましい。
【００１５】
インジケータは、フェースマスクの患者の顔面への適合に係る情報を表示するディスプレイを包含するのが、好適である。ディスプレイが、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含むのが、より好適である。
【００１６】
インジケータは、フェースマスクが患者の顔面に十分に適合すると、音を生成する音生成部を更に含むのが好ましい。
【００１７】
吸入の前に、一時的に薬を保持するチャンバと、
チャンバの中に薬を注入するデバイスと、
気体が吸入され得るインレットを有するフェースマスクと、
患者の顔面へのフェースマスクの適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の投与量を計算する適合・計算手段とを
含む、患者に薬を分配して吸入させる装置において、
上記適合・計算手段は、
チャンバから引き出される気体の流量速度を測定するセンサと、個々の吸入呼吸の間のチャンバ内の薬の濃度を決定する濃度決定手段とを備え、
その薬の濃度はチャンバの内部面上に薬が少なくとも一部分に沈下することにより時間を経るにつれ減少し、
更に、
フェースマスクの適合が、患者の吸入の際に、チャンバから引き出される気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、ここで、実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスクが患者に適合したとみなされ、吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されるものであり、
患者に受け入れられる薬の総投与量が、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算され、
個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、チャンバの下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、チャンバから吸入される薬の総量として計算される、
患者に薬を分配して吸入させる装置もまた、本発明は供給する。
【００１８】
フェースマスクのインレットが、吐出を防ぐ単方向バルブを含むのが好ましい。
【００１９】
フェースマスクが、気体が吐出され得るアウトレットを包含するのが好ましい。フェースマスクのアウトレットが、吸入を防ぐ単方向バルブを含むのが、更に好ましい。
【００２０】
適合・計算手段が、チャンバの中への薬の注入を検出するセンサを包含するのが好適である。
【００２１】
一つの実施形態では、チャンバから引き出される気体の流量速度を測定するセンサと、チャンバの中への薬の注入を検出するセンサとが、同じセンサである。
【００２２】
別の実施形態では、チャンバから引き出される気体の流量速度を測定するセンサと、チャンバの中への薬の注入を検出するセンサとが、別々のセンサである。
【００２３】
チャンバから引き出される気体の流量速度を測定するセンサが、デバイスの上流に位置するのが好ましい。
【００２４】
吸入波形、
吸入波形のピークの大きさ、
フェースマスクの患者の顔面への適合、
チャンバ内の薬の濃度、
チャンバ内の薬の濃度が所定の閾値を下回れば発せられる警告、及び、
患者に受け入れられる薬の投与量の
情報を表示するディスプレイを、装置が更に含むのが好ましい。ディスプレイが、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含むのが、より好ましい。
【００２５】
フェースマスクが患者の顔面に十分に適合し、
チャンバ内の薬の濃度が所定の閾値を下回り、及び／若しくは、
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、音を生成する、
音生成部を、装置が更に含むのが好ましい。
【００２６】
一つの実施形態では、デバイスが噴霧器を含む。噴霧器が、ジェット噴霧器、超音波噴霧器、若しくは圧力メッシュ噴霧器のうちの一つであるのが好ましい。
【００２７】
別の実施形態では、デバイスが、薬の計量投与量を分配する与圧されたエアロゾルコンテナを含む。
【００２８】
更なる実施形態では、デバイスが、乾燥粉末吸入器を含む。
【００２９】
患者の顔面へフェースマスクを充分に適合することが達成されると、
適合・計算手段が、デバイスを自動的に作動するように設定されているのが好ましい。
【００３０】
適合・計算手段が、
チャンバ内の薬の濃度の経時的な減少を表すデータをルックアップテーブル内に格納するメモリを、
吸入の間のチャンバ内の薬の濃度を、メモリ内に格納されるデータを基に、決定する濃度決定手段と共に、
備えるのが好ましい。
【００３１】
気体が吸入によりチャンバから引き出され、希釈によりチャンバ内部の薬の濃度の減少を生じさせる際に、チャンバの中に気体を注入させるインレットを、チャンバが備えるのが、好ましい。
【００３２】
濃度決定手段が、患者が先に吸入する気体の体積もまた基礎にして、チャンバ内の薬の濃度を決定するのが好ましい。
【００３３】
適合・計算手段が、
先に吸入される気体の体積に対し、チャンバ内の薬の濃度が減少することを表すデータをルックアップテーブル内に格納するメモリを備えるのが、好ましい。
【００３４】
チャンバが、
気体が注入される第１のインレットと、デバイスと流体伝達し得る状態にある第２のインレットとを含むのが好ましい。
【００３５】
患者による吸入のために、利用時に薬を含むエアロゾルを生成する噴霧器と、
気体が吸入され得るインレットを有するフェースマスクと、
患者の顔面へのフェースマスクの適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の全投与量を計算する適合・計算手段とを
含む、患者に薬を分配して吸入させる装置において、
上記適合・計算手段は、
フェースマスクを介して引き出される気体の流量速度を測定するセンサを備えており、
更に、
フェースマスクの適合が、患者の吸入の際に、フェースマスクから引き出される気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、ここで、実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスクが患者に適合したとみなされ、吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されるものであり、
患者に受け入れられる薬の総投与量が、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算され、
個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、噴霧器の下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、吸入される薬の総量として計算される、
患者に薬を分配して吸入させる装置を、本発明は更に供給する。
【００３６】
フェースマスクのインレットが、吐出を防ぐ単方向バルブを含むのが好ましい。
【００３７】
フェースマスクが、気体が吐出され得るアウトレットを包含するのが好ましい。フェースマスクのアウトレットが、吸入を防ぐ単方向バルブを含むのが、より好ましい。
【００３８】
吸入波形、
吸入波形のピークの大きさ、
フェースマスクの患者の顔面への適合、及び、
患者に受け入れられる薬の投与量の
情報を表示する、ディスプレイを、装置が更に含むのが好ましい。ディスプレイが、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含むのが、より好ましい。
【００３９】
フェースマスクが患者の顔面に十分に適合し、及び／若しくは、
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、音を生成する、
音生成部を、装置が更に含むのが好ましい。
【００４０】
患者の顔面へフェースマスクを充分に適合することが達成されると、
適合・計算手段が、噴霧器を自動的に作動するように設定されているのが好適である。
【００４１】
一つの実施形態では、噴霧器が、エアロゾルが生成される霧状化スペースを含み、
該霧状化スペースが、気体が吸入され得るインレットと、フェースマスクと接続するアウトレットとを包含する。
【００４２】
センサが、噴霧器の上流に位置するのが、好適である。
【００４３】
噴霧器が、ジェット噴霧器、超音波噴霧器、若しくは圧力メッシュ噴霧器のうちの一つであるのが好ましい。
【００４４】
気体が吸入され得るインレットを包含するフェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
患者が吸入するときに、フェースマスクのインレットを介して引き入れられる気体の流量速度を測定するステップと、
実質上規則正しい吸入波形が得られるまで、フェースマスクの位置を調整するステップと
を含む、フェースマスクを患者の顔面に確実に適合させる方法を、更に、本発明は供給する。
【００４５】
一つの実施形態では、吸入波形のピークの大きさが、実質上最大値になると、実質上規則正しい吸入波形が得られる。
【００４６】
吸入波形、及び吸入波形のピークの大きさの、フェースマスクの適合に係る情報を表示するステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。
【００４７】
フェースマスクが患者の顔面に充分に適合すると、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００４８】
吸入の前に、一時的に薬を保持するチャンバと、
チャンバの中に薬を注入するデバイスと、
気体が吸入され得るインレットを包含するフェースマスクと、
患者の顔面へのフェースマスクの適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の総投与量を計算する適合・計算手段とを
含み、
上記適合・計算手段は、
チャンバから引き出される気体の流量速度を測定するセンサと、吸入の間のチャンバ内の薬の濃度を決定する濃度決定手段とを包含し、
その薬の濃度はチャンバの内部面上にて薬が少なくとも一部分に沈下することにより時間を経るにつれ減少する、
装置を操作する方法であって、
デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
患者が吸入するときに、チャンバから引き出される気体の流量速度をモニタし、実質上規則正しい吸入波形が得られるまで、必要に応じてフェースマスクの位置を調整するステップと、
デバイスを作動してチャンバの中へ薬を注入するステップと、
患者に受け入れられる薬の総投与量を、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算するステップとを含み、
その個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、チャンバの下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、チャンバから吸入される薬の総量として計算される、
方法も、更に本発明は供給する。
【００４９】
第１の実施形態では、デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
デバイスを作動するステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５０】
第２の実施形態では、デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
デバイスを作動するステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５１】
第３の実施形態では、フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
デバイスを作動するステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５２】
第４の実施形態では、フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
デバイスを作動するステップと、
デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５３】
第５の実施形態では、デバイスを作動するステップと、
デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５４】
第６の実施形態では、デバイスを作動するステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
デバイスとフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００５５】
一つの実施形態では、吸入波形のピークの大きさが、実質上最大値になると、実質上規則正しい吸入波形が得られる。
【００５６】
吸入波形、及び吸入波形のピークの大きさの、フェースマスクの適合に係る情報を表示するステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。
【００５７】
フェースマスクが患者の顔面に充分に適合すると、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００５８】
患者に受け入れられる薬の投与量に係る情報を表示するステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。
【００５９】
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００６０】
チャンバ内の薬の濃度が所定の閾値を下回れば、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００６１】
患者の顔面へのフェースマスクの充分な適合が達成されると、自動的にデバイスを作動するように、適合・計算手段が設定されているのが好ましい。
【００６２】
チャンバ内の薬の濃度が所定の閾値を下回れば、自動的にデバイスを作動するように、適合・計算手段が設定されているのが好ましい。
【００６３】
患者による吸入のために、利用時に薬を含むエアロゾルを生成する噴霧器と、
気体が吸入され得るインレットを有するフェースマスクと、
患者の顔面へのフェースマスクの適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の総投与量を計算する適合・計算手段とを
含み、
上記適合・計算手段は、
フェースマスクから引き出される気体の流量速度を測定するセンサを備える、
装置を操作する方法であって、
フェースマスクと噴霧器との間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
患者が吸入するときに、フェースマスクから引き出される気体の流量速度をモニタし、実質上規則正しい吸入波形が得られるまで、必要に応じてフェースマスクの位置を調整するステップと、
噴霧器を作動して薬を含むエアロゾルを生成するステップと、
患者に受け入れられる薬の総投与量を、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算するステップとを含み、
その個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、噴霧器の下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、吸入される薬の量として計算される、
方法も、更に本発明は提供する。
【００６４】
第１の実施形態では、噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
噴霧器を作動するステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００６５】
第２の実施形態では、噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
噴霧器を作動するステップと
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００６６】
第３の実施形態では、フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
噴霧器を作動するステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００６７】
第４の実施形態では、フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
噴霧器を作動するステップと、
噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００６８】
第５の実施形態では、噴霧器を作動するステップと、
噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００６９】
第６の実施形態では、噴霧器を作動するステップと、
フェースマスクを患者の顔面に適合させるステップと、
噴霧器とフェースマスクとの間を流体伝達しうる状態にするステップとが、
この指定された順序で構成されて、上記方法に含まれる。
【００７０】
一つの実施形態では、吸入波形のピークの大きさが、実質上最大値になると、実質上規則正しい吸入波形が得られる。
【００７１】
吸入波形、及び吸入波形のピークの大きさの、フェースマスクの適合に係る情報を表示するステップを、上記方法は更に含むのが好ましい。
【００７２】
フェースマスクが患者の顔面に充分に適合すると、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法は更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００７３】
患者に受け入れられる薬の投与量に係る情報を表示するステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。
【００７４】
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、ユーザへの通知を示すステップを、上記方法が更に含むのが好ましい。一つの実施形態では、ユーザへの通知が、表示される情報を含む。別の実施形態では、ユーザへの通知が、音を含む。
【００７５】
フェースマスクの充分な適合が達成されると、自動的に噴霧器を作動するように、適合・計算手段が設定されているのが好適である。
【００７６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る装置を示す。
【００７７】
装置は、薬を含むエアロゾル雲を生成する噴霧器１を含む。噴霧器１は、エアロゾル雲が生成される噴霧スペース３を備え、空気のみが大気から引き入れられ得る吸入バルブ７が接続するインレット５と、フェースマスク１１が接続するアウトレット９とを有する。
【００７８】
好適な実施形態では、噴霧器１は、ジェット噴霧器、超音波噴霧器若しくは圧力メッシュ噴霧器のうちの、１つを含む。ジェット噴霧器には２つの種類があり、これらは空気ジェット噴霧器と液体ジェット噴霧器である。液体を霧状にする圧縮空気源を利用する、空気ジェット噴霧器の例が、（メディックエイドリミテッドの名義である）ＥＰ−Ａ−０６２７２６６にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。１つ又はそれ以上のノズルアウトレットを通過して液体を推し進め細かい水滴のスプレイを生成する、液体ジェット噴霧器の例が、（ベーリンガインゲルハイムインタナショナル有限会社その他の名義である）ＷＯ−Ａ−９４／０７６０７にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。振動圧電素子により通常生成される超音波を利用して液体を霧状にする超音波噴霧器には、多くの形態がある。圧電素子と液体との間に、典型的には封入流体である増幅インタフェースが存在する、液体が圧電素子と直接接触する噴霧器や、圧電素子が、エアロゾルが生成されるメッシュを振動する噴霧器が、それらに含まれる。超音波噴霧器の例が、（マエハラその他の名義である）ＵＳ−Ａ−４５３３０８２と（ロスその他の名義である）ＵＳ−Ａ−５２６１６０１に開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。これらの文書にて述べられている噴霧器は、一定量の分配すべき液体を保持する貯蔵器を有するハウジングを含み、そのハウジングは貯蔵器と接続する穿孔膜と、ハウジングと接続し穿孔膜を振動させる超音波バイブレータとを備える。超音波噴霧器の別の例が、（フルーイドプロパルションテクノロジ、インクの名義である）ＷＯ−Ａ−９７／２９８５１にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。圧電素子を含んだり含まなかったりする、圧力メッシュ噴霧器の例が、（アラディグムコーポレイションの名義である）ＷＯ−Ａ−９６／１３２９２にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。
【００７９】
フェースマスク１１は、空気を吸入できるインレット１１ａと、空気を吐出できるアウトレット１１ｂとを含む。インレット１１ａと独立してアウトレット１１ｂを設定することは、デッドスペースをフェースマスク内部に限定するすることを確実にするものであり、更にアウトレット１１ｂをインレット１１ａの地点や上流に備えるよりも好ましいものである。というのは、そのように構成してしまうと、吐出される空気がインレット１１ａの上流のエアロゾルレジデントを希釈してしまい反射的にデッドスペースを増量させてしまうからである。更に、フェースマスク１１は、利用時に患者の顔の輪郭に適合しマスクと患者間のシールとなる、可撓性のあるフェイシャルシール１３を含む。フェイシャルシール１３は、空気でも液体でも満たせるクッションシールである。そのようなクッションシールを備えるフェースマスクは既に公知であり、ヘッドストラップの必要を無くし、十分なシールを確実にするためにリップマスクでは必要になり得る強力貼付力の必要も無くす。そのようなフェイシャルシールの１つが、（レスピロニクス、インクの名義である）ＷＯ−Ａ−９７／０９０９０にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。フェースマスク１１は、患者の鼻と口との間の流体の相互伝達を防ぎ、フェースマスク１１内部の比較的小さなデッドスペースを確実なものにする鼻セパレータ１５も含む。そのようなフェースマスクの１つが、（ハンスルドルフ、インクの名義である）ＵＳ−Ａ−５２６５５９５にて開示されており、その内容が参照されて本明細書に組み込まれる。フェースマスク１１はさらに、アウトレット１１ｂにおいて、空気が吐出され空気が吸入され得ない、吐出バルブ１７を備える。
【００８０】
噴霧器１とフェースマスク１１の吸入及び吐出バルブ７、１７は、低い流れ抵抗値設計（典型的には１０リットル／分当たり２．５パスカル）を備えるのが好ましく、逆流に対して完全なシールを保証する。そのようなバルブは市場で入手可能である。そのようなバルブの１つが、（スウエーデン、アストラエービーの商標登録されている）ＮＥＢＵＣＨＡＭＢＥＲスペーサに含まれるバルブである。
【００８１】
装置は更に、噴霧器１の上流に位置し霧状化スペース３から引き出される空気の流量割合を測定するセンサ１９、噴霧器１の操作を制御するコントローラ２１、コントローラ２１を操作し患者に受け入れられる薬の投与量を計算するプロセッサ２３、及び、とりわけ霧状化スペース３から引き出される空気の流量割合と、吸入器波形と、患者に受け入れられる薬の投与量とを表示するディスプレイ２５を含む。ディスプレイ２５は、発光ダイオード若しくは液晶デジタルディスプレイであるのが好ましい。
【００８２】
装置は更に、外部装置と通信する、シリアルポートのようなデータインタフェースを含む。
【００８３】
好適な実施形態では、フェースマスク１１の十分なフィットが得られ薬の所与の投与量が分配されたら、典型的には音の生成なのであるが、ユーザに通知する手段を、装置は備える。
【００８４】
センサ１９は、この実施形態では、噴霧器１のインレット５に位置する。小児科の患者が吸入する少ない体積の空気を測定するのに必要な分解能を備えていれば、どんな圧力センサでもよく、マイクロフォン、サーミスタ若しくは超音波フロー変換器でもよい。典型的には、センサ１９の分解能は、１０ミリ秒のインタバルで統合される＋／−０．２５リットル／分が要求される。好適な実施形態では、センサ１９は肺呼吸センサである。肺呼吸センサは、空気フロー測定装置であり、典型的には線形の圧力対フローの関係を備えるメッシュである流れ抵抗素子と、測定される圧力がダクト内のフローに比例する、メッシュダクトを横切って接続される圧力センサとを、含む。
【００８５】
噴霧器１が空気ジェット噴霧器であるならば、コントローラ２１は、噴霧器１への圧縮された空気の供給を制御し、噴霧器１が超音波噴霧器であるならば、コントローラは噴霧器への電力供給を制御する。コントローラ２１は、噴霧器１を操作し、呼吸サイクル全体に渡って霧状化スペース３内の所定の濃度のエアロゾル雲を維持し、分配を最適化して、有意な遅延を生ずることなしに吸入の開始にてエアロゾルが利用可能であることを確実にするように設定されているのが好ましい。実際には、断続的に若しくは連続的にしかし吸入フロー速度に従い不定の速度で、エアロゾルを分配することにより、患者の瞬間の容積量に合わせて、エアロゾル雲は生成され得る。そのような制御は、吸入の開始時のみ噴霧器１にトリガを与えるという別の制御よりも、好ましい。というのは、仮に噴霧器１が吸入の開始時のみにトリガを与えられるならば、例えば効果的な空気ジェット噴霧器を使用しても、噴霧器１にトリガを与えるときとエアロゾルの生成時との間に、例えば約５０ミリ秒の遅延が発生することが予想されるのである。この遅延は効果的なエアロゾルの分配を減ずるものである。噴霧器１のアウトレット９とフェースマスク１１のインレット１１ａとの間の容積が最小値ではなく噴霧器１と患者の間のデッドスペースに有意に影響を与えてしまう場合には、特にそうである。
【００８６】
プロセッサ２３は、増幅器を介してセンサ１９と接続し、コントローラ２１とも接続し、センサ１９により測定されるフロー速度に応答する操作信号とコントロールプログラムによりセットされるパラメータとをコントローラ２１に送信するように設定されている。この実施形態では、プロセッサ２３は、クロックと、センサ１９から受信されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータと、コントロールプログラムとルックアップテーブルを含む読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）と、測定データを格納するランダムアクセスメモリＲＡＭ（ラム）とを含む。プロセッサ２３は、ディスプレイ２５と、外部装置との通信を行なうデータインタフェースとにも、接続されている。特に好ましい実施形態では、プロセッサ２３を含む装置は、バッテリにより動力を与えられる。
【００８７】
実用では、（ときには同じ一人であるのだが）ユーザまたは患者は、要求される投与量か、若しくはプレセットの投与量が入っているのなら分配される薬の何れかを、プロセッサ２３の中にインプットする。それからフェースマスク１１が患者に合わされ、その時点で患者はそれを介して呼吸し始める。患者は吸入の間は霧状スペース３を通して空気を引き込み、フェースマスク１１の吐出バルブ１７を介して空気を吐出する。患者により生成されるフロー速度は、ディスプレイ２５上に、吸入波形と共に表示される。示される波形はモニタされ、フェースマスク１１と患者の顔との間に効果的なシールが形成された時点を判断する。実質的に規則正しい波形が形成されたときに、十分なシールは達成される。即ち、吸入波形のピークの大きさが、図１６に示される呼吸パターンの領域Ａのように、実質的な最大値レベルで維持されるときである。一方で、図１６に示される呼吸パターンの領域Ｂでは、ピークの大きさが動揺しており、フェースマスク１１が患者の顔に不完全にシールしているに過ぎないことを示す。実際にも、呼吸パターンの領域Ｂは、患者が瞬間的に呼吸を停止した部分（Ｃ点）を含む。このことから、図１６はある患者の全体の呼吸パターンを示していることがわかる。一方吸入バルブ７を含むフロー経路内に位置するセンサ１９は、呼吸パターンの吸入波形のみを見ている。フェースマスク１１の十分なフィットを達成するには、フェースマスクの多少の位置変えが略不可避的に要求される。フェースマスク１１の効果的なシールが達成されると、噴霧器１がエアロゾル雲を霧状化スペース３にて所定の濃度で生成するように作動し、患者は吸入を続ける。好ましい実施形態では、音が生成されメッセージがディスプレイ２５上に表示され、フェースマスク１１が患者の顔に十分にフィットしたことをユーザに通知する。別の実施形態では、噴霧器１は、フェースマスク１１の十分なフィットが達成されると自動的に動作する。患者が吸入すると、薬を含むエアロゾルが霧状化スペース３から引き出されフェースマスク１１を介して患者の肺の中に入れられる。吸入の間、プロセッサ２３は患者に分配される投与量を連続して計算する。この実施形態では、必要な投与量が患者に分配されると、メッセージがディスプレイ２５上にこの効果のために表示され音が生成される。そしてその時点で、患者はフェースマスク１１を外す。
【００８８】
実際には、プロセッサ２３は、吸入の間に非常に頻繁な時間間隔で、典型的には１００分の１秒毎に、患者に分配される薬の量を計算する。この計算は、個々の吸入呼吸の間中、実行され、噴霧器１の下流の装置のデッドスペースを斟酌して補正される。
【００８９】
個別の吸入呼吸（ｎ＝１、２、３・・・）に対し、患者に受け入れられる投与量（Ｄｎ）は以下の様に計算される。
Ｄｎ＝（Ｖ₁＋Ｖ₂＋・・・＋Ｖ_i）＊Ｃ
上式において、
・Ｖ₁は、霧状化スペース３の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ₂は、霧状化スペース３の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ_iは、霧状化スペース３の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｃは、霧状化スペース３での薬の濃度である。
【００９０】
このように、患者に分配される薬のトータル投与量は、霧状化スペース３の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の各々の吸入呼吸にて分配される投与量の累積トータルである。次の式により示される。
Ｄ＝Ｄ₁＋Ｄ₂＋・・・＋Ｄ_n
上式において、Ｄ_nは、吸入呼吸の間に要求された投与量が達成されたならば、不充分な呼吸を示し得る。
【００９１】
概略として、吸入波形が実質的に周期的な波形であるならば、患者に分配される薬のトータルの投与量は、次のように概算される。
Ｄ＝（Ｖ_t−Ｖ_d）＊Ｃ＊ｆ＊ｔ
上式において、
・Ｖ_tは、個々の吸入呼吸の一回換気量である。
・Ｖ_dは、霧状化スペース３の下流の装置のデッドスペースである。
・ｆは、吸入の周波数である。
・ｔは、吸入の期間である。
【００９２】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る装置である。
【００９３】
この装置は、図１の装置と実質的に同じ構成である。但し、次の点が異なる。フェースマスク１１は、そのインレット１１ａにて、吐出を防ぐために、吸入バルブ２６を含む。吸入バルブ２６は、吸入器１とフェースマスク１１の吸入バルブ７、吐出バルブ１７と同様に、低流量抵抗設計であることが好ましい。更に別の実施形態では、吸入バルブ７は略され得る。この装置の操作は図１の装置に対するものと同じである。
【００９４】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る装置である。
【００９５】
この装置は、図１の装置と実質的に同じ構成である。但し、更に通常スペーサと称される散乱チャンバ２７を含む。噴霧器１の霧状化スペース３とは、流体伝達しうる状態にある。チャンバ２７は、吸入バルブ７及びセンサ１９と流体伝達し得る状態にあるインレット２９と、フェースマスク１１のインレット１１ａと流体伝達し得る状態にあるアウトレット３１とを含む。
【００９６】
第１のモードでは、この装置の操作は図１の装置と同様であり、噴霧器１はチャンバ２７内の薬の所与の濃度を維持するように制御される。
【００９７】
第２のモードでは、この装置の操作は次のようになる。（一人の同じ人であることもあるが）ユーザ若しくは患者は、要求される投与量か、若しくはプレセットの投与量が入っているのなら分配される薬の何れかを、プロセッサ２３の中にインプットする。それからフェースマスク１１が患者に合わされ、その時点で患者はそれを介して吸入し始める。患者は吸入の間はチャンバ２７から空気を引き込み、フェースマスク１１の吐出バルブ１７を介して空気を吐出する。患者により生成されるフロー速度は、ディスプレイ２５上に、吸入波形と共に表示される。示される波形はモニタされ、フェースマスク１１と患者の顔との間に効果的なシールが形成された時点を判断する。図１の装置の使用に関連して前に述べたように、実質的に規則正しい波形が形成されたときに、十分なシールは達成される。即ち、吸入波形のピークの大きさが、実質的な最大値レベルで維持されるときである。フェースマスク１１の十分なフィットを達成するには、フェースマスクの多少の位置変えが略不可避的に要求される。フェースマスク１１の十分なフィットが達成されると、噴霧器１が作動し、薬を含むエアロゾルがチャンバ２７内にて供給される。好ましい実施形態では、音が生成されメッセージがディスプレイ２５上に表示され、フェースマスク１１が患者の顔に十分にフィットしたことをユーザに通知する。別の実施形態では、噴霧器１は、フェースマスク１１の十分なフィットが達成されると自動的に動作する。患者が吸入すると、エアロゾルがアウトレット３１とフェースマスク１１を介してチャンバ２７から引き出され患者の肺の中に入れられる。吸入の間、プロセッサ２３は患者に分配される投与量を連続して計算する。この実施形態では、必要な投与量が患者に分配されると、メッセージがディスプレイ２５上にこの効果のために表示され音が生成される。そしてその時点で、患者はフェースマスク１１を外す。
【００９８】
しかしながら、患者に分配される薬の実際の投与量は、後で説明するように、多くの係数に依存するものであり、患者に分配される投与量の計算は、これらの係数の関数として決定される。
【００９９】
時が経過するにつれ、チャンバ２７内の薬の濃度は減少する。このことは、重力及び静電気力によりチャンバ２７の内部面に材料が沈下することの結果であり、薬を含まず、吸入体積分を置き換える患者の各々の吸入呼吸と共にチャンバ４１の中に引き入れられる、大気からの空気により生じさせられる希釈効果の結果である。
【０１００】
チャンバ２７内の薬の濃度は、希釈しないと仮定すると、経過する時間に依存する。時間の関数としてのチャンバ２７内の薬の濃度は、図４に示される。
【０１０１】
チャンバ２７から患者により予め引き出される空気の体積の関数である希釈係数が、図５に示される。
【０１０２】
実際には、プロセッサ２３は、吸入の間に非常に頻繁な時間間隔で、典型的には１００分の１秒毎に、患者に分配される薬の量を計算する。これらのサンプルされた期間では、チャンバ２７内部の薬の濃度は、時間経過に伴うチャンバ２７の内部表面への薬の沈下と、チャンバ２７に入り込むが薬を担持しない空気の希釈効果とを斟酌して計算される。プロセッサ２３の読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）は、薬の沈下速度を基にして、チャンバ２７内に薬を注入した後のあらゆる時刻でのチャンバ２７内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルを含む。専用メモリＲＯＭ（ロム）は、チャンバ２７内に特定体積の空気を注入した後のチャンバ２７内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルをも含む。各々のサンプルされた期間に対するチャンバ２７内の薬の濃度は、このように計算される。
【０１０３】
以上のように分配される薬の投与量が計算される。この計算は、個々の吸入呼吸の間中、連続して実行され、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースを斟酌して補正される。
【０１０４】
個別の吸入呼吸（ｎ＝１、２、３・・・）に対し、患者に受け入れられる投与量（Ｄｎ）は以下の様に計算される。
Ｄｎ＝Ｖ₁Ｃ₁＋Ｖ₂Ｃ₂＋・・・＋Ｖ_iＣ_i
上式において、
・Ｖ₁は、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ₂は、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ_iは、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｃ₁は、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ₂は、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ_iは、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間の計算された濃度である。
【０１０５】
このように、患者に分配される薬のトータル投与量は、チャンバ２７の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の各々の吸入呼吸にて分配される投与量の累積トータルである。次の式により示される。
Ｄ＝Ｄ₁＋Ｄ₂＋・・・＋Ｄ_n
上式において、Ｄ_nは、吸入呼吸の間に要求された投与量が達成されたならば、不充分な呼吸を示し得る。
【０１０６】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る装置を示す。
【０１０７】
この装置は、通常スペーサと称される散乱チャンバ４１を含み、その中へ薬を含むエアロゾル雲が分配される。チャンバ４１は、分配ユニット４５と接続するインレット４３と、フェースマスク４９と接続するアウトレット４７とを有する。
【０１０８】
分配ユニット４５は、実使用では空気が吸入されるインレット５１と、チャンバ４１のインレット４３と流体伝達し得る状態にあるアウトレット５３とを有する。分配ユニット４５は、与圧されたエアロゾルコンテナ５７のバルブ軸を受け止め薬を含むエアロゾル雲をチャンバ４１の中に注ぐ、スプレイノズルをも有する。この実施形態では、発動するコンテナ５７が、計量された薬の投与量を分配する。
【０１０９】
フェースマスク４９は、上述の第２の実施形態で利用されたものと全く同じ種類である。特に、フェースマスク４９は、インレット４９ａ，アウトレット４９ｂ、可撓性あるフェイシャルシール５９、鼻用のセパレータ６１、インレット４９ａでの吸入バルブ６３、及びアウトレット４９ｂでの吐出バルブ６５を、含む。
【０１１０】
装置は更に、チャンバ４１から引き出される空気の流量割合を測定する第１のセンサ６７と、チャンバ４１の中に薬を分配する際のコンテナ５７の個々の作動を検出する第２のセンサ６９とを、含む。この実施形態では、第１と第２のセンサ６７、６９は、分配ユニット４５の一部を形成する。第１のセンサ６７は、スプレイノズル５５の上流の、分配ユニット４５のインレット５１に位置し、上述の実施形態のように、小児科の患者が吸入する少ない体積の空気を測定するのに必要な分解能を備えていれば、どんな圧力センサでもよく、マイクロフォン、サーミスタ若しくは超音波フロー変換器でもよい。好適な実施形態では、第１のセンサ６７は肺呼吸センサである。この実施形態では、第２のセンサ６９は、コンテナ５７が作動し薬の計量投与量がチャンバ４１の中に分配されたらスイッチが入るように設置されたマイクロスイッチである。別の実施形態では、第２のセンサ６９が省かれることができ、第１のセンサ６７が、チャンバ４１から引き出される空気のフロー速度測定と、コンテナ５７の個々の作動の検出との両方を行なう。更に別の実施形態では、第１のセンサ６７は、スプレイノズル５５の下流に位置し得る。
【０１１１】
装置は、増幅器を介して第１のセンサ６７及び第２のセンサ６９と接続するプロセッサ７１を更に含み、第１と第２のセンサ６７、６９の信号とコントロールプログラムに従って、患者の受け入れるべき薬の投与量を計算する。この実施形態では、プロセッサ７１は、クロックと、第１のセンサ６７から受信されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータと、コントロールプログラムとルックアップテーブルを含む読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）と、測定データを格納するランダムアクセスメモリＲＡＭ（ラム）とを含む。
【０１１２】
装置は、とりわけチャンバ４１から引き出される空気の流量割合と、吸入器波形と、患者に分配される薬の投与量とを表示する、プロセッサ７１に接続するディスプレイ７３をも含む。ディスプレイ７３も、発光ダイオード若しくは液晶デジタルディスプレイであるのが好ましい。
【０１１３】
装置は更に、プロセッサ７１に接続して外部装置との通信を供給する、シリアルポートのようなデータインタフェースを含む。
【０１１４】
上述の実施形態のように、フェースマスク４９の十分なフィットが得られ薬の所与の投与量が分配されたら、典型的には音の生成なのであるが、ユーザに通知する手段を、装置は更に備えるのが好ましい。チャンバ４１内の薬の濃度がコンテナ５７のさらなる作動を促す所定の値を下回ると警告を与える手段も、装置は含むことが好ましい。特に好ましい実施形態では、プロセッサ７１を含む装置は、バッテリにより動力を与えられる。
【０１１５】
実用では、（一人の同じ人であることもあるが）ユーザ若しくは患者は、要求される投与量か、若しくはプレセットの投与量が入っているのなら分配される薬の何れかを、プロセッサ７１の中にインプットする。それからフェースマスク４９が患者に合わされ、その時点で患者はそれを介して吸入し始める。患者は吸入の間はチャンバ４１から空気を引き込み、フェースマスク４９の吐出バルブ６５を介して空気を吐出する。患者により生成されるフロー速度は、ディスプレイ７３上に、吸入波形と共に表示される。示される波形はモニタされ、フェースマスク４９と患者の顔との間に効果的なシールが形成された時点を判断する。図１の装置の使用に関連して前に述べたように、実質的に規則正しい波形が形成されたときに、十分なシールは達成される。即ち、吸入波形のピークの大きさが、実質的な最大値レベルで維持されるときである。フェースマスク４９の十分なフィットを達成するには、フェースマスク４９の多少の位置変えが略不可避的に要求される。好ましい実施形態では、音が生成されメッセージがディスプレイ７３上に表示され、フェースマスク４９が患者の顔に十分にフィットしたことをユーザに通知する。フェースマスク４９の十分なフィットが達成されると、コンテナ５７が少なくとも一度作動し、薬を含むエアロゾル雲がチャンバ４１の中に放出される。薬を推進体内で浮遊状態にする通常の実務に合わせて、コンテナ５７は一様な浮遊状態を確実に生成するように作動に先立ち振動され、作動時に薬の正確な投与量を供給する。患者が吸入すると、薬がアウトレット４７とフェースマスク４９を介してチャンバ４１から引き出され患者の肺の中に入れられる。好適な実施形態では、チャンバ４１内の薬の濃度がコンテナ５７のさらなる作動を促す所定の値を下回ると、音が生成されメッセージがディスプレイ７３上に表示される。吸入の間、プロセッサ７１は患者に分配される投与量を連続して計算する。この実施形態では、必要な投与量が患者に分配されると、メッセージがディスプレイ７３上にこの効果のために表示され音が生成される。そしてその時点で、患者はフェースマスク４９を外す。
【０１１６】
しかしながら、患者に分配される薬の実際の投与量は、後で説明するように、多くの係数に依存するものであり、患者に分配される投与量の計算は、これらの係数の関数として決定される。
【０１１７】
時が経過するにつれ、チャンバ４１内の薬の濃度は減少する。このことは、重力及び静電気力によりチャンバ４１の内部面に材料が沈下することの結果であり、薬を含まず、吸入体積分を置き換える患者の各々の吸入呼吸と共にチャンバ４１の中に引き入れられる、大気からの空気により生じさせられる希釈効果の結果である。
【０１１８】
チャンバ４１内の薬の濃度は、希釈しないと仮定すると、経過する時間とコンテナ５７の作動の数に依存する。時間とコンテナ５７の作動の数との関数としてのチャンバ４１内の薬の濃度は、図８に示される。
【０１１９】
チャンバ４１から患者により予め引き出される空気の体積の関数である希釈係数が、図９に示される。
【０１２０】
実際には、プロセッサ７１は、吸入の間に非常に頻繁な時間間隔で、典型的には１００分の１秒毎に、患者に分配される薬の量を計算する。これらのサンプルされた期間では、チャンバ４１内部の薬の濃度は、時間経過に伴うチャンバ４１の内部表面への薬の沈下と、チャンバ４１に入り込むが薬を担持しない空気の希釈効果とを斟酌して計算される。プロセッサ７１の読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）は、薬の沈下速度を基にして、チャンバ４１内に薬を注入した後のあらゆる時刻でのチャンバ４１内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルを含む。専用メモリＲＯＭ（ロム）は、チャンバ４１内に特定体積の空気を注入した後のチャンバ４１内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルをも含む。各々のサンプルされた期間に対するチャンバ４１内の薬の濃度は、このように計算される。
【０１２１】
以上のように分配される薬の投与量が計算される。この計算は、個々の吸入呼吸の間中、連続して実行され、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースを斟酌して補正される。
【０１２２】
個別の吸入呼吸（ｎ＝１、２、３・・・）に対し、患者に受け入れられる投与量（Ｄｎ）は以下の様に計算される。
Ｄｎ＝Ｖ₁Ｃ₁＋Ｖ₂Ｃ₂＋・・・＋Ｖ_iＣ_i
上式において、
・Ｖ₁は、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ₂は、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ_iは、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｃ₁は、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ₂は、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ_iは、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間の計算された濃度である。
【０１２３】
このように、患者に分配される薬のトータル投与量は、チャンバ４１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の各々の吸入呼吸にて分配される投与量の累積トータルである。次の式により示される。
Ｄ＝Ｄ₁＋Ｄ₂＋・・・＋Ｄ_n
上式において、Ｄ_nは、吸入呼吸の間に要求された投与量が達成されたならば、不充分な呼吸を示し得る。
【０１２４】
図１０及び図１１は、本発明の第５の実施形態に係る装置を示す。この装置は、乾燥粉末吸入器と共に利用することが意図されている。
【０１２５】
この装置は、通常スペーサと称される散乱チャンバ８１を含み、その中へ薬を含む乾燥粉末が散乱される。チャンバ８１は、実用ではチャンバ８１の中に薬を含む乾燥粉末の雲を分配する乾燥粉末吸入器８５のアウトレットと接続するインレット８３と、フェースマスク８９と接続するアウトレット８７と、孔９１とを有する。チャンバ８１は様々な体積となり、可動ピストン９２により部分的に画定される。この実施形態では、乾燥粉末吸入器８５は、（スエーデン、アストラエービーの商標として登録される）ＴＵＲＢＵＨＡＬＥＲ乾燥粉末吸入器である。
【０１２６】
フェースマスク８９は、上述の実施形態で利用されたものと全く同じ種類である。即ち、フェースマスク８９は、インレット８９ａ，アウトレット８９ｂ、可撓性あるフェイシャルシール９３、鼻用のセパレータ９４、インレット８９ａでの吸入バルブ９５、及びアウトレット８９ｂでの吐出バルブ９７を、含む。
【０１２７】
装置は更に、吸入器８５のインレットの上流に位置して、チャンバ８１から引き出される空気の流量割合を測定し、チャンバ８１の中に薬を分配する際の吸入器８５の作動を検出するセンサ９９と、増幅器を介してセンサ９９と接続して、センサ９９から受信される信号とコントロールプログラムに従って患者の受け入れるべき薬の投与量を計算するプロセッサ１０１と、とりわけチャンバ８１から引き出される空気の流量割合、吸入器波形、及び患者に分配される薬の投与量を表示するディスプレイ１０３とを、含む。ディスプレイ１０３も、発光ダイオード若しくは液晶デジタルディスプレイであるのが好ましい。
【０１２８】
該装置もまた、プロセッサ１０１に接続して外部装置との通信を供給する、シリアルポートのようなデータインタフェースを含む。
【０１２９】
センサ９９は、上述の実施形態と同様に、小児科の患者が吸入する少ない体積の空気を測定するのに必要な分解能を備えていれば、どんな圧力センサでもよく、マイクロフォン、サーミスタ若しくは超音波フロー変換器でもよい。好適な実施形態では、センサ９９は肺呼吸センサである。別の実施形態では、センサ９９は吸入器８５の下流に位置してもよい。
【０１３０】
この実施形態では、プロセッサ１０１は、クロックと、センサ９９から受信されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータと、コントロールプログラムとルックアップテーブルを含む読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）と、測定データを格納するランダムアクセスメモリＲＡＭ（ラム）とを含む。
【０１３１】
好適な実施形態では、上述の実施形態のように、フェースマスク８９の十分なフィットが得られ薬の所与の投与量が分配されたら、典型的には音の生成なのであるが、ユーザに通知する手段を、装置は更に備える。チャンバ８１内の薬の濃度が吸入器８５のさらなる作動を促す所定の値を下回ると警告を与える手段も、装置は含むことが好ましい。特に好ましい実施形態では、プロセッサ１０１を含む装置は、バッテリにより動力を与えられる。
【０１３２】
実用では、（一人の同じ人であることもあるが）ユーザ若しくは患者は、要求される投与量か、若しくはプレセットの投与量が入っているのなら分配される薬の何れかを、プロセッサ１０１の中にインプットする。それからフェースマスク８９が患者に合わされ、その時点で患者はそれを介して呼吸し始める。患者は吸入の間は吸入器８５を介してチャンバ８１から空気を引き込み、フェースマスク８９の吐出バルブ９７を介して空気を吐出する。患者により生成されるフロー速度は、ディスプレイ１０３上に、吸入波形と共に表示される。示される波形はモニタされ、フェースマスク８９と患者の顔との間に効果的なシールが形成された時点を判断する。図１の装置の使用に関連して前に述べたように、実質的に規則正しい波形が形成されたときに、十分なシールは達成される。即ち、吸入波形のピークの大きさが、実質的な最大値レベルで維持されるときである。フェースマスク８９の十分なフィットを達成するには、フェースマスク８９の多少の位置変えが略不可避的に要求される。好ましい実施形態では、音が生成されメッセージがディスプレイ１０３上に表示され、フェースマスク８９が患者の顔に十分にフィットしたことをユーザに通知する。フェースマスク８９の十分なフィットが達成されると、吸入器８５が満たされ作動する。吸入器８５は、ピストン９２を図１０に示される位置まで動かしそして解放することにより、作動する。この実施形態では、ピストン９２にはバネが装着されており、解放時にはピストン９２は図１０の下方に駆動され図１１の位置にまで到り、吸入器８５のアウトレットでの所与のフロープロファイルを生成しチャンバ８１内の粉末の最適な散乱を確実なものにする。患者が吸入すると、薬を含む粉末がアウトレット８７とフェースマスク８９を介してチャンバ８１から引き出され患者の肺の中に入れられる。好適な実施形態では、チャンバ８１内の薬の濃度が吸入器８５のさらなる作動を促す所定の値を下回ると、音が生成されメッセージがディスプレイ１０３上に表示される。吸入の間、プロセッサ１０１は患者に分配される投与量を連続して計算する。この実施形態では、必要な投与量が患者に分配されると、メッセージがディスプレイ１０３上にこの効果のために表示され音が生成される。そしてその時点で、患者はフェースマスク８９を外す。
【０１３３】
しかしながら、患者に分配される薬の実際の投与量は、ここでも、多くの係数に依存するものであり、患者に分配される投与量の計算は、これらの係数の関数として決定される。
【０１３４】
時が経過するにつれ、チャンバ８１内の薬の濃度は減少する。このことは、重力及び静電気力によりチャンバ８１の内部面に材料が沈下することの結果であり、薬を含まず、吸入体積分を置き換える患者の各々の吸入呼吸と共にチャンバ８１の中に引き入れられる、大気からの空気により生じさせられる希釈効果の結果である。
【０１３５】
チャンバ８１内の薬の濃度は、希釈しないと仮定すると、経過する時間に依存する。時間の関数としてのチャンバ８１内の薬の濃度は、図１２に示される。
【０１３６】
チャンバ８１から患者により引き出される空気の体積の関数である希釈係数が、図１３に示される。
【０１３７】
実際には、プロセッサ１０１は、吸入の間に非常に頻繁な時間間隔で、典型的には１００分の１秒毎に、患者に分配される薬の量を計算する。これらのサンプルされた期間では、チャンバ８１内部の薬の濃度は、時間経過に伴うチャンバ８１の内部表面への薬の沈下と、チャンバ８１に入り込むが薬を担持しない空気の希釈効果とを斟酌して計算される。プロセッサ１０１の読み出し専用メモリＲＯＭ（ロム）は、薬の沈下速度を基にして、チャンバ８１内に薬を注入した後のあらゆる時刻でのチャンバ８１内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルを含む。専用メモリＲＯＭ（ロム）は、チャンバ８１内に特定体積の空気を注入した後のチャンバ８１内の薬の濃度を与えるデータルックアップテーブルをも含む。各々のサンプルされた期間に対するチャンバ８１内の薬の濃度は、このように計算され、そこから、患者に分配される薬の投与量が計算される。この計算は、個々の吸入呼吸の間中、連続して実行され、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースを斟酌して補正される。
【０１３８】
個別の吸入呼吸（ｎ＝１、２、３・・・）に対し、患者に受け入れられる投与量（Ｄｎ）は以下の様に計算される。
Ｄｎ＝Ｖ₁Ｃ₁＋Ｖ₂Ｃ₂＋・・・＋Ｖ_iＣ_i
上式において、
・Ｖ₁は、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ₂は、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｖ_iは、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間に吸入される体積である。
・Ｃ₁は、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第１のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ₂は、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎの第２のサンプル期間の計算された濃度である。
・Ｃ_iは、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の、吸入呼吸ｎのｉ番目のサンプル期間の計算された濃度である。
【０１３９】
このように、患者に分配される薬のトータル投与量は、チャンバ８１の下流の装置のデッドスペースに対応する体積が吸入された後の各々の吸入呼吸にて分配される投与量の累積トータルである。次の式により示される。
Ｄ＝Ｄ₁＋Ｄ₂＋・・・＋Ｄ_n
上式において、Ｄ_nは、吸入呼吸の間に要求された投与量が達成されたならば、不充分な呼吸を示し得る。
【０１４０】
図１４及び図１５は、本発明の第６の実施形態に係る装置を示す。
【０１４１】
この装置は、図１０及び図１１の装置と実質的には同一の構成であるが、センサ９９がチャンバ８１への更なるインレット１０５内に備わるという点で本質的に異なる。装置はその更なるインレット１０５にてバルブ１０７も備えており、そのバルブ１０７は、吸入器８５が作動する瞬間以外は吸入を行なうように開いているのが通常である。更に装置は、インレット８３にて吸入器８５へのバルブ１０９を備え、そのバルブ１０９は、吸入器８５が作動する瞬間以外は閉じているのが通常であるが、吸入器８５を介して空気を引き入れ吸入器８５内部から薬を含む乾燥粉末を飛沫同伴するときには、開けられる。この実施形態では、バルブ１０７、１０９は、吸入器８５の作動に応じて、電気的に操作される。この装置の操作は、図１０及び図１１の装置に対するものと同じである。
【０１４２】
最後に、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、添付の請求項の範囲から乖離することなく種々異なるように改良されることが可能であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る装置を示す。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係る装置を示す。
【図３】 本発明の第３の実施形態に係る装置を示す。
【図４】 図３の装置の散乱チャンバ内の薬の濃度における、時間軸に対する変動をグラフで示す。
【図５】 吸入に対する、図３の装置の散乱チャンバ内の薬の希釈をグラフで示す。
【図６】 本発明の第４の実施形態に係る装置を示す。
【図７】 図６の装置の分配ユニットの部分断面図を示す。
【図８】 図６の装置の散乱チャンバ内の薬の濃度における、時間軸に対する変動をグラフで示す。
【図９】 吸入に対する、図６の装置の散乱チャンバ内の薬の希釈をグラフで示す。
【図１０】 乾燥粉末吸入器の作動前の、本発明の第４の実施形態に係る装置を示す。
【図１１】 乾燥粉末吸入器の作動の後の、図１０の装置を示す。
【図１２】 図１０の装置の散乱チャンバ内の薬の濃度における、時間軸に対する変動をグラフで示す。
【図１３】 吸入に対する、図１０の装置の散乱チャンバ内の薬の希釈をグラフで示す。
【図１４】 乾燥粉末吸入器の作動前の、本発明の第６の実施形態に係る装置を示す。
【図１５】 乾燥粉末吸入器の作動の後の、図１４の装置を示す。
【図１６】 ある患者の呼吸パターンを示す。[0001]
The present invention relates to an apparatus and method for dispensing a measured dose of a drug, particularly a liquid or fluidized form powder drug, to a patient.
[0002]
Nebulizers and inhalers have been developed to dispense medication in the form of a gas to patients.
[0003]
Inhalers are generally divided into two categories. The two are a pressurized metered dose inhaler (pMDI) and a dry powder inhaler (DPI), both of which have a mouthpiece for inhalation to the patient. However, it is difficult to effectively use the inhaler for many patients, especially pediatric patients.
[0004]
With respect to conventional or non-respiratory, pressurized metered dose inhalers, the effective operation of the inhaler requires the patient to activate the inhaler at the beginning of inhalation in order to draw the drug deep into the lungs. Because of this, the above difficulties arise. This adjustment is particularly difficult for pediatric patients. Typically, if a pressurized metered dose inhaler is activated before the start of inhalation, the majority of the drug strikes the back of the throat, and if a pressurized metered dose inhaler is activated after the start of inhalation, Most remains in the throat or bronchi. There is no effect if left there.
[0005]
Breath-actuated pressurized metered dose inhalers and dry powder inhalers are difficult to use for pediatric patients, although such adjustments for actuation and inhalation are not required. This is because these inhalers require the patient to inhale with sufficient strength to achieve a predetermined flow rate, which is 30 liters / minute, especially with dry powder inhalers. This sufficient strength in a breath-actuated pressurized metered dose inhaler activates the aerosol canister, and this sufficient strength in a dry powder inhaler draws air through the inhaler. In particular, pediatric patients are unable to produce the tidal volume necessary to achieve such a flow rate. For pediatric patients, the tidal volume is typically in the range of 10 to 150 ml resulting in a flow rate that is only in the range of about 3 to about 15 liters / minute.
[0006]
WO-A-96 / 01663 (in the name of Aradigum Corporation) and WO-A-97 / 07896 (in the name of Fluid Propulsion Technology, Ink) regulate the aerosol distribution in patient inhalation An example of an apparatus developed in this way is disclosed. In particular, these devices are configured to dispense an aerosol upon sensing an inspiratory flow rate above a predetermined minimum value.
[0007]
To date, aerosols have been distributed to pediatric patients using nebulizers or inhalers with spacers. Both of these systems provide pediatric patients with a low-velocity aerosol cloud that can usually be inhaled with a few breaths, but the doses they obtain can vary considerably, and patients can accurately There is no indication that has been distributed.
[0008]
This variation is essentially due to the demand for use of face masks for pediatric patients. In the first place, pediatric patients cannot grasp the mouthpiece effectively. However, the use of a face mask increases the dead space between the nebulizer or spacer and the patient. This is usually not a problem in adult patients. Adults generally have a tidal volume that is much greater than the dead space downstream of the nebulizer or spacer, and the dose accepted by the patient, as well as the inhalation volume increased by the concentration of the drug in the gas, is It can approach a fairly accurate value.
[0009]
WO-A-96 / 13294 (in the name Medic Aid et al.) Discloses a device and method for inhalation that dispenses a drug to a patient. There, the drug is introduced into the chamber prior to inhalation, and the total dose of the drug accepted by the patient is the volume of the chamber, the amount of drug introduced into the chamber, when the drug begins to be introduced into the chamber And the flow rate of gas withdrawn from the chamber.
[0010]
It is an object of the present invention to provide a device and method for dispensing a more reliable and accurate measured dose of a drug to a patient who forms a low tidal volume and inhales only at a low rate .
[0011]
  A face mask having an inlet through which gas can be inhaled;
  A sensor for measuring the flow rate of the gas drawn through the inlet of the face mask;
  If the face mask fits the patient wellNotification to usersAnd an indicator for displaying
  The suitability of the face mask is determined by monitoring the flow rate of gas drawn through the face mask inlet during patient inhalation,
If a substantially regular inhalation waveform is obtained, the face mask is considered suitable for the patient,
A substantially regular inhalation waveform is achieved when the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum level.
The present invention provides a device that reliably fits the face mask to the patient's face.
[0012]
The apparatus preferably further comprises a chamber containing an outlet in fluid communication with the face mask inlet. More preferably, the chamber includes an inlet through which gas can be injected.
[0013]
The inlet of the face mask preferably includes a unidirectional valve that prevents ejection.
[0014]
The face mask preferably has an outlet through which gas can be discharged. More preferably, the face mask outlet includes a one-way valve to prevent inhalation.
[0015]
The indicator preferably includes a display that displays information regarding the fit of the face mask to the patient's face. More preferably, the display comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display.
[0016]
Preferably, the indicator further includes a sound generator that generates a sound when the face mask is sufficiently adapted to the patient's face.
[0017]
  A chamber that temporarily holds the drug prior to inhalation;
  A device for injecting drugs into the chamber;
  A face mask having an inlet through which gas can be inhaled;
  A fitting / calculating means for ensuring the fit of the face mask to the patient's face and calculating the dose of the drug acceptable to the patient;
Including devices for dispensing and inhaling medication to patients,
  The above adaptation / calculation means are:
  A sensor that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber and the concentration of the drug in the chamber during each inhalation breathDecisionConcentrationDecisionMeans and
The concentration of the drug decreases over time as the drug sinks into at least a portion on the interior surface of the chamber,
Furthermore,
  Face mask fitDuring patient inhalation,Determined by monitoring the flow rate of the gas drawn from the chamber,Here, if a substantially regular inhalation waveform is obtained, the face mask is deemed to be suitable for the patient, and when the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level, a substantially regular inhalation waveform is obtained. Is achieved,
The total dose of medication accepted by the patient is calculated by summing the doses of medication accepted in each inhalation breath,
The dose of drug accepted in each inhalation breath is calculated as the total amount of drug inhaled from the chamber in the volume of that breath corrected by the volume of the device dead space downstream of the chamber.
A device for dispensing and inhaling medication to a patient is also provided by the present invention.
[0018]
The inlet of the face mask preferably includes a unidirectional valve that prevents ejection.
[0019]
The face mask preferably includes an outlet through which gas can be discharged. More preferably, the face mask outlet includes a one-way valve to prevent inhalation.
[0020]
Suitably, the adapting / calculating means includes a sensor for detecting the injection of the drug into the chamber.
[0021]
In one embodiment, the sensor that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber and the sensor that detects the injection of the drug into the chamber are the same sensor.
[0022]
In another embodiment, the sensor that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber and the sensor that detects the injection of the drug into the chamber are separate sensors.
[0023]
A sensor that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber is preferably located upstream of the device.
[0024]
Inhalation waveform,
The peak of the inhalation waveform,
Conforming the face mask to the patient's face,
The concentration of the drug in the chamber,
A warning that is issued if the concentration of the drug in the chamber falls below a predetermined threshold; and
Of the dose of the drug accepted by the patient
Preferably, the device further includes a display for displaying information. More preferably, the display comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display.
[0025]
The face mask fits well on the patient's face,
The concentration of the drug in the chamber is below a predetermined threshold and / or
Produces a sound when a given dose of medication is accepted by the patient,
Preferably, the device further includes a sound generator.
[0026]
In one embodiment, the device includes a nebulizer. The atomizer is preferably one of a jet atomizer, an ultrasonic atomizer, or a pressure mesh atomizer.
[0027]
  In another embodiment, the device dispenses a metered dose of the drugPressurizedIncludes aerosol containers.
[0028]
In a further embodiment, the device includes a dry powder inhaler.
[0029]
Once it is achieved that the face mask is adequately fitted to the patient's face,
The adaptation / calculation means is preferably set to automatically activate the device.
[0030]
  Conformity / calculation means
A memory that stores data in a lookup table that represents a decrease in the concentration of the drug in the chamber over time,
Based on the data stored in the memory, the concentration of the drug in the chamber during inhalationDecisionConcentrationDecisionAlong with the means,
It is preferable to provide.
[0031]
Preferably, the chamber includes an inlet that injects gas into the chamber when the gas is withdrawn from the chamber by inhalation and dilution causes a reduction in the concentration of the drug inside the chamber.
[0032]
  concentrationDecisionThe means determines the concentration of the drug in the chamber based also on the volume of gas that the patient inhales first.DecisionIt is preferable to do this.
[0033]
Conformity / calculation means
Preferably, a memory is provided for storing in the look-up table data representing that the concentration of the drug in the chamber decreases with respect to the volume of gas previously inhaled.
[0034]
The chamber
Preferably, it includes a first inlet into which gas is injected and a second inlet in fluid communication with the device.
[0035]
  A nebulizer that produces an aerosol containing the drug when in use for inhalation by a patient;
  A face mask having an inlet through which gas can be inhaled;
  A fitting / calculating means for ensuring the fit of the face mask to the patient's face and calculating the total dose of the drug acceptable to the patient;
Including devices for dispensing and inhaling medication to patients,
  The above adaptation / calculation means are:
  It has a sensor that measures the flow rate of the gas drawn through the face mask,
Furthermore,
  Face mask fitDuring patient inhalation,Judgment is made by monitoring the flow rate of the gas drawn from the face mask,Here, if a substantially regular inhalation waveform is obtained, the face mask is deemed to be suitable for the patient, and when the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level, a substantially regular inhalation waveform is obtained. Is achieved,
The total dose of medication accepted by the patient is calculated by summing the doses of medication accepted in each inhalation breath,
The dose of drug accepted in an individual inhalation breath is calculated as the total amount of drug inhaled in the volume of that breath corrected by the volume of the device dead space downstream of the nebulizer,
The present invention further provides a device for dispensing and inhaling a drug to a patient.
[0036]
The inlet of the face mask preferably includes a unidirectional valve that prevents ejection.
[0037]
The face mask preferably includes an outlet through which gas can be discharged. More preferably, the face mask outlet includes a one-way valve to prevent inhalation.
[0038]
Inhalation waveform,
The peak of the inhalation waveform,
Conforming the face mask to the patient's face, and
Of the dose of the drug accepted by the patient
Preferably, the device further includes a display for displaying information. More preferably, the display comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display.
[0039]
The face mask fits well on the patient's face and / or
Produces a sound when a given dose of medication is accepted by the patient,
Preferably, the device further includes a sound generator.
[0040]
Once it is achieved that the face mask is adequately fitted to the patient's face,
Suitably, the adapting / calculating means is set to automatically activate the sprayer.
[0041]
In one embodiment, the nebulizer includes an atomized space in which aerosol is generated,
The atomizing space includes an inlet through which gas can be inhaled and an outlet connected to the face mask.
[0042]
It is preferred that the sensor is located upstream of the nebulizer.
[0043]
The atomizer is preferably one of a jet atomizer, an ultrasonic atomizer, or a pressure mesh atomizer.
[0044]
Adapting a face mask containing an inlet through which gas can be inhaled to the patient's face;
Measuring the flow rate of the gas drawn through the face mask inlet as the patient inhales;
Adjusting the position of the face mask until a substantially regular inhalation waveform is obtained; and
The present invention further provides a method for ensuring that the face mask fits the patient's face, including:
[0045]
In one embodiment, a substantially regular inhalation waveform is obtained when the peak size of the inhalation waveform reaches a substantially maximum value.
[0046]
Preferably, the method further comprises the step of displaying information relating to the fit of the face mask of the inhalation waveform and the peak size of the inhalation waveform.
[0047]
  When the face mask fits well on the patient's face,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0048]
  A chamber that temporarily holds the drug prior to inhalation;
  A device for injecting drugs into the chamber;
  A face mask including an inlet through which gas can be inhaled;
  A fitting / calculating means for ensuring the fit of the face mask to the patient's face and calculating the total dose of the drug accepted by the patient;
Including
  The above adaptation / calculation means are:
  A sensor that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber and the concentration of the drug in the chamber during inhalation.DecisionConcentrationDecisionMeans,
The concentration of the drug decreases over time as the drug sinks into at least a portion on the interior surface of the chamber.
EquipmentManipulateA method,
  Providing fluid communication between the device and the face mask;
  Adapting the face mask to the patient's face;
  Monitoring the flow rate of the gas drawn from the chamber as the patient inhales and adjusting the position of the face mask as needed until a substantially regular inhalation waveform is obtained;
  Actuating the device to inject the drug into the chamber;
Calculating the total dose of drugs accepted by the patient by summing the doses of drugs accepted in each inhalation breath,
  The dose of drug accepted in that individual inhalation breath is calculated as the total amount of drug inhaled from the chamber in the volume of that breath corrected by the volume of the device dead space downstream of the chamber.
MethodThe present invention further provides.
[0049]
  In the first embodiment, fluid can be transmitted between the device and the face mask.StateSteps,
  Adapting the face mask to the patient's face;
  The step of operating the device,
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0050]
  In the second embodiment, fluid can be transmitted between the device and the face mask.StateSteps,
  Operating the device;
  Adapting the face mask to the patient's face;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0051]
  In a third embodiment, adapting the face mask to the patient's face;
  Can transfer fluid between device and face maskStateSteps,
  The step of operating the device,
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0052]
  In a fourth embodiment, adapting the face mask to the patient's face;
  Operating the device;
  Can transfer fluid between device and face maskStateSteps
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0053]
  In a fifth embodiment, operating the device;
  Can transfer fluid between device and face maskStateSteps,
  Adapting the face mask to the patient's face;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0054]
  In a sixth embodiment, operating the device;
  Adapting the face mask to the patient's face;
  Can transfer fluid between device and face maskStateSteps
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0055]
In one embodiment, a substantially regular inhalation waveform is obtained when the peak size of the inhalation waveform reaches a substantially maximum value.
[0056]
Preferably, the method further comprises the step of displaying information relating to the fit of the face mask of the inhalation waveform and the peak size of the inhalation waveform.
[0057]
  When the face mask fits well on the patient's face,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0058]
Preferably, the method further comprises the step of displaying information relating to the dosage of the drug accepted by the patient.
[0059]
  Once a given dose of medicine is accepted by the patient,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0060]
  If the drug concentration in the chamber is below a certain threshold,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0061]
Suitability and calculation means are preferably set to automatically activate the device once a sufficient fit of the face mask to the patient's face is achieved.
[0062]
Preferably, the adapting / calculating means is set so that the device is automatically activated when the concentration of the drug in the chamber falls below a predetermined threshold.
[0063]
  A nebulizer that produces an aerosol containing the drug when in use for inhalation by a patient;
  A face mask having an inlet through which gas can be inhaled;
  A fitting / calculating means for ensuring the fit of the face mask to the patient's face and calculating the total dose of the drug accepted by the patient;
Including
  The above adaptation / calculation means are:
  A sensor for measuring the flow rate of the gas drawn from the face mask;
EquipmentManipulateA method,
  Providing fluid communication between the face mask and the sprayer;
  Adapting the face mask to the patient's face;
  Monitoring the flow rate of the gas drawn from the face mask as the patient inhales and adjusting the position of the face mask as needed until a substantially regular inhalation waveform is obtained;
  Actuating the nebulizer to produce an aerosol containing the medicine;
Calculating the total dose of drugs accepted by the patient by summing the doses of drugs accepted in each inhalation breath,
  The dose of drug accepted in that individual inhalation breath is calculated as the amount of drug inhaled in the volume of that breath corrected by the volume of the device dead space downstream of the nebulizer,
MethodFurthermore, the present invention provides.
[0064]
In the first embodiment, the step of enabling fluid communication between the sprayer and the face mask;
Adapting the face mask to the patient's face;
Actuating the atomizer,
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0065]
In the second embodiment, the step of enabling fluid communication between the sprayer and the face mask;
Operating the nebulizer and
Adapting the face mask to the patient's face;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0066]
In a third embodiment, adapting the face mask to the patient's face;
Providing fluid communication between the nebulizer and the face mask; and
Actuating the atomizer,
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0067]
In a fourth embodiment, adapting the face mask to the patient's face;
Operating the nebulizer;
The step of enabling fluid communication between the nebulizer and the face mask;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0068]
In a fifth embodiment, operating the nebulizer;
Providing fluid communication between the nebulizer and the face mask; and
Adapting the face mask to the patient's face;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0069]
In a sixth embodiment, operating the nebulizer;
Adapting the face mask to the patient's face;
The step of enabling fluid communication between the nebulizer and the face mask;
It is configured in this specified order and is included in the above method.
[0070]
In one embodiment, a substantially regular inhalation waveform is obtained when the peak size of the inhalation waveform reaches a substantially maximum value.
[0071]
  Preferably, the method further comprises the step of displaying information relating to the fit of the face mask of the inhalation waveform and the peak size of the inhalation waveform.
[0072]
  When the face mask fits well on the patient's face,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0073]
  Preferably, the method further comprises the step of displaying information relating to the dosage of the drug accepted by the patient.
[0074]
  Once a given dose of medicine is accepted by the patient,Notification to usersPreferably, the method further comprises the step of: In one embodiment,Notification to usersContains the information to be displayed. In another embodiment,Notification to usersContains sound.
[0075]
Suitably, the adaptation / calculation means are set so that the sprayer is automatically activated when a sufficient adaptation of the face mask is achieved.
[0076]
FIG. 1 shows an apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0077]
The apparatus includes a nebulizer 1 that generates an aerosol cloud containing a drug. The sprayer 1 includes a spray space 3 in which an aerosol cloud is generated, and includes an inlet 5 to which an intake valve 7 to which only air can be drawn from the atmosphere is connected, and an outlet 9 to which a face mask 11 is connected.
[0078]
In a preferred embodiment, the nebulizer 1 comprises one of a jet nebulizer, an ultrasonic nebulizer or a pressure mesh nebulizer. There are two types of jet sprayers, these are air jet sprayers and liquid jet sprayers. An example of an air jet nebulizer that utilizes a source of compressed air to atomize a liquid is disclosed in EP-A-0627266 (in the name of Medic Aid Limited), the contents of which are hereby incorporated herein by reference. Incorporated into. An example of a liquid jet nebulizer that pushes liquid through one or more nozzle outlets to produce a fine droplet spray is WO-A-94 (other name Boehringingelheim International Limited). / 07607, the contents of which are incorporated herein by reference. There are many forms of ultrasonic atomizers that atomize a liquid using ultrasonic waves normally generated by a vibrating piezoelectric element. There is an amplifying interface, typically an encapsulated fluid, between the piezoelectric element and the liquid, a nebulizer where the liquid is in direct contact with the piezoelectric element, or a nebulizer where the piezoelectric element vibrates the mesh from which the aerosol is generated, Included in them. Examples of ultrasonic nebulizers are disclosed in US-A-45333082 (in the name of Maehara et al.) And US-A-5261601 (in the name of Ross et al.), The contents of which are referred to herein. Incorporated. The nebulizers described in these documents include a housing having a reservoir for holding a volume of liquid to be dispensed, the housing being connected to the reservoir and a perforated membrane connected to the housing and vibrating the perforated membrane. An ultrasonic vibrator. Another example of an ultrasonic nebulizer is disclosed in WO-A-97 / 29851 (in the name of fluid propagation technology, ink), the contents of which are incorporated herein by reference. An example of a pressure mesh nebulizer with or without a piezoelectric element is disclosed in WO-A-96 / 13292 (in the name of Aradigum Corporation), the contents of which are hereby incorporated by reference. Incorporated into.
[0079]
The face mask 11 includes an inlet 11a that can inhale air and an outlet 11b that can discharge air. Setting the outlet 11b independently of the inlet 11a ensures that the dead space is limited to the inside of the face mask, and is more preferable than providing the outlet 11b at the point of the inlet 11a or upstream. is there. This is because, if configured in this way, the discharged air dilutes the aerosol resident upstream of the inlet 11a and increases the dead space in a reflective manner. In addition, the face mask 11 includes a flexible facial seal 13 that conforms to the contours of the patient's face when in use and provides a seal between the mask and the patient. The facial seal 13 is a cushion seal that can be filled with either air or liquid. Face masks with such cushion seals are already known, eliminating the need for head straps and eliminating the need for strong adhesive forces that may be required with lip masks to ensure a sufficient seal. One such facial seal is disclosed in WO-A-97 / 09090 (in the name of Respironics, Ink), the contents of which are incorporated herein by reference. The face mask 11 also includes a nasal separator 15 that prevents mutual communication of fluid between the patient's nose and mouth and ensures a relatively small dead space within the face mask 11. One such face mask is disclosed in US-A-5265595 (in the name of Hansldorf, Ink), the contents of which are incorporated herein by reference. The face mask 11 further includes a discharge valve 17 that discharges air and cannot suck air at the outlet 11b.
[0080]
The intake and discharge valves 7, 17 of the nebulizer 1 and face mask 11 preferably have a low flow resistance design (typically 2.5 Pascals per 10 liters / minute), providing a perfect seal against backflow. Guarantee. Such valves are available on the market. One such valve is a valve included in a NEBUCHAMBER spacer (registered trademark of Astra Abbey, Sweden).
[0081]
The apparatus further includes a sensor 19 that measures the flow rate of air drawn upstream from the nebulization space 3 upstream of the nebulizer 1, a controller 21 that controls the operation of the nebulizer 1, and a medicine that is accepted by the patient by operating the controller 21. It includes a processor 23 that calculates the dose and, in particular, a display 25 that displays the flow rate of air drawn from the atomization space 3, the inhaler waveform, and the dose of medication that is accepted by the patient. The display 25 is preferably a light emitting diode or a liquid crystal digital display.
[0082]
The device further includes a data interface, such as a serial port, that communicates with the external device.
[0083]
In a preferred embodiment, the device comprises means for notifying the user, although it is typically sound generation once a sufficient fit of the face mask 11 is obtained and a given dose of medication has been dispensed.
[0084]
The sensor 19 is located in the inlet 5 of the sprayer 1 in this embodiment. Any pressure sensor, such as a microphone, thermistor, or ultrasonic flow transducer, may be used as long as it has the resolution necessary to measure the small volume of air that a pediatric patient inhales. Typically, the resolution of the sensor 19 is required to be +/− 0.25 liters / minute integrated at a 10 millisecond interval. In a preferred embodiment, sensor 19 is a lung respiration sensor. A pulmonary respiration sensor is an air flow measurement device, typically across a mesh duct where the flow resistance element is a mesh with a linear pressure-to-flow relationship and the measured pressure is proportional to the flow in the duct. Connected to the pressure sensor.
[0085]
If the nebulizer 1 is an air jet nebulizer, the controller 21 controls the supply of compressed air to the nebulizer 1, and if the nebulizer 1 is an ultrasonic nebulizer, the controller controls the power supply to the nebulizer. . The controller 21 operates the nebulizer 1 to maintain a predetermined concentration of aerosol cloud in the atomization space 3 throughout the breathing cycle, optimize distribution, and start inhalation without causing a significant delay. Is preferably set to ensure that aerosol is available. In practice, by dispensing the aerosol intermittently or continuously but at an indeterminate rate according to the inhalation flow rate, an aerosol cloud can be generated to match the patient's instantaneous volume. Such a control is preferable to another control in which a trigger is applied to the nebulizer 1 only at the start of inhalation. This is because if the nebulizer 1 is triggered only at the start of inhalation, for example, using an effective air jet nebulizer, the trigger 1 is triggered and the aerosol is generated. For example, a delay of about 50 milliseconds is expected to occur. This delay reduces the effective aerosol distribution. This is especially true when the volume between the outlet 9 of the nebulizer 1 and the inlet 11a of the face mask 11 is not a minimum value and significantly affects the dead space between the nebulizer 1 and the patient.
[0086]
The processor 23 is connected to the sensor 19 via an amplifier and is also connected to the controller 21 so as to transmit an operation signal responsive to the flow speed measured by the sensor 19 and a parameter set by the control program to the controller 21. Is set. In this embodiment, the processor 23 includes a clock, an analog-digital converter that converts an analog signal received from the sensor 19 into a digital signal, a read-only memory ROM (ROM) including a control program and a lookup table, and measurement data. And a random access memory RAM (ram) for storing. The processor 23 is also connected to the display 25 and a data interface that communicates with an external device. In a particularly preferred embodiment, the device including the processor 23 is powered by a battery.
[0087]
In practice, the user or patient (sometimes the same person) will either put the required dose, or the medication to be dispensed into the processor 23 if it contains a preset dose. Input. The face mask 11 is then fitted to the patient, at which point the patient begins to breathe through it. During inhalation, the patient draws air through the mist space 3 and discharges air through the discharge valve 17 of the face mask 11. The flow rate generated by the patient is displayed on the display 25 along with the inhalation waveform. The waveform shown is monitored to determine when an effective seal has been formed between the face mask 11 and the patient's face. A sufficient seal is achieved when a substantially regular corrugation is formed. That is, when the magnitude of the peak of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum level as in the region A of the breathing pattern shown in FIG. On the other hand, in the region B of the breathing pattern shown in FIG. 16, the magnitude of the peak is fluctuating, indicating that the face mask 11 is only incompletely sealed on the patient's face. Actually, the region B of the breathing pattern includes a portion (point C) where the patient instantaneously stopped breathing. From this, it can be seen that FIG. 16 shows the overall breathing pattern of a patient. On the other hand, the sensor 19 located in the flow path including the intake valve 7 looks only at the intake waveform of the respiration pattern. In order to achieve a sufficient fit of the face mask 11, a slight change in the position of the face mask is inevitably required. When an effective seal of the face mask 11 is achieved, the nebulizer 1 operates to produce an aerosol cloud at a predetermined concentration in the atomization space 3 and the patient continues to inhale. In the preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 25 to notify the user that the face mask 11 is fully fitted to the patient's face. In another embodiment, the nebulizer 1 operates automatically when a sufficient fit of the face mask 11 is achieved. When the patient inhales, the aerosol containing the drug is withdrawn from the atomized space 3 and placed into the patient's lungs via the face mask 11. During inhalation, the processor 23 continuously calculates the dose dispensed to the patient. In this embodiment, when the required dose is dispensed to the patient, a message is displayed on the display 25 for this effect and a sound is generated. At that time, the patient removes the face mask 11.
[0088]
In practice, the processor 23 calculates the amount of medication to be dispensed to the patient at very frequent time intervals during inhalation, typically every hundredth of a second. This calculation is performed during each inhalation breath and is corrected for the dead space of the device downstream of the nebulizer 1.
[0089]
For individual inhalation breaths (n = 1, 2, 3,...), The dose (Dn) accepted by the patient is calculated as follows:
Dn = (V₁+ V₂+ ... + V_i* C
In the above formula,
・ V₁Is the volume inhaled during the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the atomization space 3 has been inhaled.
・ V₂Is the volume inhaled during the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the atomization space 3 has been inhaled.
・ V_iIs the volume inhaled during the i th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the atomization space 3 has been inhaled.
C is the concentration of the medicine in the atomization space 3
[0090]
In this way, the total dose of medicine distributed to the patient is that of the dose distributed in each inhalation breath after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the atomization space 3 is inhaled. Cumulative total. It is shown by the following formula.
D = D₁+ D₂+ ... + D_n
In the above equation, D_nMay exhibit insufficient breathing if the required dose is achieved during inhalation breathing.
[0091]
In summary, if the inhalation waveform is a substantially periodic waveform, the total dose of drug dispensed to the patient can be estimated as follows.
D = (V_t-V_d) * C * f * t
In the above formula,
・ V_tIs the tidal volume of an individual inhalation breath.
・ V_dIs the dead space of the device downstream of the atomization space 3.
F is the frequency of inhalation.
T is the inhalation period.
[0092]
FIG. 2 shows an apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0093]
This apparatus has substantially the same configuration as the apparatus of FIG. However, the following points are different. The face mask 11 includes a suction valve 26 in order to prevent discharge at the inlet 11a. The suction valve 26 is preferably designed to have a low flow resistance, like the suction valve 7 and the discharge valve 17 of the inhaler 1 and the face mask 11. In yet another embodiment, the intake valve 7 may be omitted. The operation of this device is the same as for the device of FIG.
[0094]
FIG. 3 shows an apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0095]
This apparatus has substantially the same configuration as the apparatus of FIG. However, it further includes a scattering chamber 27 which is usually called a spacer. The atomizing space 3 of the sprayer 1 is in a state where fluid can be transmitted. The chamber 27 includes an inlet 29 that is in fluid communication with the suction valve 7 and the sensor 19, and an outlet 31 that is in fluid communication with the inlet 11 a of the face mask 11.
[0096]
In the first mode, the operation of this device is similar to that of FIG. 1 and the nebulizer 1 is controlled to maintain a given concentration of drug in the chamber 27.
[0097]
In the second mode, the operation of the device is as follows. The user or patient (which may be the same person) either puts the required dose into the processor 23, either the required dose, or the medication to be dispensed if a preset dose is included. Input. The face mask 11 is then fitted to the patient, at which point the patient begins to inhale through it. The patient draws air from the chamber 27 during inhalation and discharges air through the discharge valve 17 of the face mask 11. The flow rate generated by the patient is displayed on the display 25 along with the inhalation waveform. The waveform shown is monitored to determine when an effective seal has been formed between the face mask 11 and the patient's face. As previously mentioned in connection with the use of the apparatus of FIG. 1, sufficient sealing is achieved when a substantially regular waveform is formed. That is, when the magnitude of the peak of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level. In order to achieve a sufficient fit of the face mask 11, a slight change in the position of the face mask is inevitably required. When a sufficient fit of the face mask 11 is achieved, the nebulizer 1 is activated and an aerosol containing the medicine is supplied in the chamber 27. In the preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 25 to notify the user that the face mask 11 is fully fitted to the patient's face. In another embodiment, the nebulizer 1 operates automatically when a sufficient fit of the face mask 11 is achieved. As the patient inhales, aerosol is withdrawn from the chamber 27 through the outlet 31 and face mask 11 and into the patient's lungs. During inhalation, the processor 23 continuously calculates the dose dispensed to the patient. In this embodiment, when the required dose is dispensed to the patient, a message is displayed on the display 25 for this effect and a sound is generated. At that time, the patient removes the face mask 11.
[0098]
However, the actual dose of drug dispensed to the patient depends on many factors, as will be explained later, and the calculation of the dose dispensed to the patient is determined as a function of these factors. Is done.
[0099]
  As time passes, the concentration of drug in chamber 27 decreases. This is the result of material sinking into the inner surface of the chamber 27 due to gravity and electrostatic forces, and is drawn into the chamber 41 with each inhalation breath of the patient that does not contain a drug and replaces the inhalation volume.BeThis is the result of a dilution effect caused by air from the atmosphere.
[0100]
The concentration of the drug in chamber 27 depends on the time elapsed, assuming no dilution. The concentration of drug in chamber 27 as a function of time is shown in FIG.
[0101]
A dilution factor that is a function of the volume of air previously drawn from the chamber 27 by the patient is shown in FIG.
[0102]
In practice, the processor 23 calculates the amount of medication to be dispensed to the patient at very frequent time intervals during inhalation, typically every hundredth of a second. During these sampled periods, the concentration of the drug inside the chamber 27 allows for the subsidence of the drug on the internal surface of the chamber 27 over time and the dilution effect of the air that enters the chamber 27 but does not carry the drug. Is calculated. The read-only memory ROM (ROM) of the processor 23 includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 27 at any time after injecting the drug into the chamber 27 based on the rate of drug settlement. . The dedicated memory ROM (ROM) also includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 27 after injecting a specific volume of air into the chamber 27. The concentration of drug in chamber 27 for each sampled period is thus calculated.
[0103]
The dose of medicine to be distributed is calculated as described above. This calculation is performed continuously throughout each inhalation breath and is corrected for the dead space of the device downstream of chamber 27.
[0104]
For individual inhalation breaths (n = 1, 2, 3,...), The dose (Dn) accepted by the patient is calculated as follows:
Dn = V₁C₁+ V₂C₂+ ... + V_iC_i
In the above formula,
・ V₁Is the volume inhaled during the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
・ V₂Is the volume inhaled during the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
・ V_iIs the volume inhaled during the i-th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
・ C₁Is the calculated concentration of the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
・ C₂Is the calculated concentration of the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
・ C_iIs the calculated concentration of the i th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled.
[0105]
In this way, the total dose of medicine distributed to the patient is the cumulative total of doses distributed in each inhalation breath after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 27 has been inhaled. is there. It is shown by the following formula.
D = D₁+ D₂+ ... + D_n
In the above equation, D_nMay exhibit insufficient breathing if the required dose is achieved during inhalation breathing.
[0106]
FIG. 6 shows an apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[0107]
This device includes a scattering chamber 41, commonly referred to as a spacer, into which an aerosol cloud containing a drug is dispensed. The chamber 41 has an inlet 43 connected to the distribution unit 45 and an outlet 47 connected to the face mask 49.
[0108]
  The distribution unit 45 includes an inlet 51 through which air is sucked in actual use, and an outlet 53 that is in a state of fluid communication with the inlet 43 of the chamber 41. The distribution unit 45 isPressurizedIt also has a spray nozzle that receives the valve shaft of the aerosol container 57 and pours an aerosol cloud containing medicine into the chamber 41. In this embodiment, the actuating container 57 dispenses a metered dose of medicine.
[0109]
The face mask 49 is the same type as that used in the second embodiment. In particular, the face mask 49 includes an inlet 49a, an outlet 49b, a flexible facial seal 59, a nasal separator 61, a suction valve 63 at the inlet 49a, and a discharge valve 65 at the outlet 49b.
[0110]
The apparatus further includes a first sensor 67 that measures the flow rate of air drawn from the chamber 41 and a second sensor 69 that detects individual actuation of the container 57 as the drug is dispensed into the chamber 41. Including. In this embodiment, the first and second sensors 67, 69 form part of the distribution unit 45. The first sensor 67 is located at the inlet 51 of the distribution unit 45 upstream of the spray nozzle 55 and, as in the above-described embodiment, the resolution required to measure the small volume of air that a pediatric patient inhales. Any pressure sensor may be used as long as it is equipped with a microphone, thermistor or ultrasonic flow transducer. In the preferred embodiment, the first sensor 67 is a lung respiration sensor. In this embodiment, the second sensor 69 is a microswitch that is installed to be switched on when the container 57 is activated and a metered dose of medicine is dispensed into the chamber 41. In another embodiment, the second sensor 69 can be omitted, and the first sensor 67 performs both flow rate measurement of air drawn from the chamber 41 and detection of individual actuation of the container 57. . In yet another embodiment, the first sensor 67 may be located downstream of the spray nozzle 55.
[0111]
The apparatus further includes a processor 71 connected to the first sensor 67 and the second sensor 69 via an amplifier, and according to the signals of the first and second sensors 67, 69 and the control program, the medicine to be received by the patient. Calculate the dose. In this embodiment, the processor 71 includes a clock, an analog-to-digital converter that converts an analog signal received from the first sensor 67 into a digital signal, and a read-only memory ROM (ROM) that includes a control program and a lookup table. Random access memory RAM (ram) for storing measurement data.
[0112]
The apparatus also includes a display 73 connected to the processor 71 that displays, among other things, the flow rate of air drawn from the chamber 41, the inhaler waveform, and the dose of medication dispensed to the patient. The display 73 is also preferably a light emitting diode or a liquid crystal digital display.
[0113]
The device further includes a data interface, such as a serial port, that connects to the processor 71 and provides communication with external devices.
[0114]
As in the above-described embodiment, if a sufficient fit of the face mask 49 is obtained and a given dose of drug is dispensed, the device will provide a means to notify the user, typically sound generation. It is preferable to further provide. The apparatus preferably also includes means for providing a warning when the concentration of the drug in the chamber 41 falls below a predetermined value that prompts further actuation of the container 57. In a particularly preferred embodiment, the device including the processor 71 is powered by a battery.
[0115]
In practice, the user or patient (although it may be one and the same person) can either indicate the required dose, or the medication to be dispensed if a preset dose is included, by the processor 71. Input into The face mask 49 is then fitted to the patient, at which point the patient begins to inhale through it. The patient draws air from the chamber 41 during inhalation and discharges air through the discharge valve 65 of the face mask 49. The flow rate generated by the patient is displayed on the display 73 along with the inhalation waveform. The waveform shown is monitored to determine when an effective seal has been formed between the face mask 49 and the patient's face. As previously mentioned in connection with the use of the apparatus of FIG. 1, sufficient sealing is achieved when a substantially regular waveform is formed. That is, when the magnitude of the peak of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level. In order to achieve a sufficient fit of the face mask 49, a slight change in the position of the face mask 49 is inevitably required. In the preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 73 to notify the user that the face mask 49 is fully fitted to the patient's face. When a sufficient fit of the face mask 49 is achieved, the container 57 is activated at least once and an aerosol cloud containing the drug is released into the chamber 41. In line with the normal practice of floating a drug in the propellant, the container 57 is vibrated prior to operation to ensure that a uniform floating state is produced and provides an accurate dosage of the drug when activated. As the patient inhales, the drug is withdrawn from the chamber 41 through the outlet 47 and face mask 49 and into the patient's lungs. In a preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 73 when the concentration of the drug in the chamber 41 falls below a predetermined value that prompts further actuation of the container 57. During inhalation, the processor 71 continuously calculates the dose dispensed to the patient. In this embodiment, when the required dose is dispensed to the patient, a message is displayed on the display 73 for this effect and a sound is generated. At that time, the patient removes the face mask 49.
[0116]
However, the actual dose of drug dispensed to the patient depends on many factors, as will be explained later, and the calculation of the dose dispensed to the patient is determined as a function of these factors. Is done.
[0117]
  As time passes, the concentration of the drug in the chamber 41 decreases. This is the result of gravity sinking into the inner surface of the chamber 41 due to gravity and electrostatic forces, and it is drawn into the chamber 41 with each inhalation breath of the patient that does not contain a drug and replaces the inhalation volume.BeThis is the result of a dilution effect caused by air from the atmosphere.
[0118]
The concentration of drug in chamber 41 depends on the elapsed time and the number of actuations of container 57, assuming no dilution. The concentration of drug in chamber 41 as a function of time and number of actuations of container 57 is shown in FIG.
[0119]
The dilution factor, which is a function of the volume of air previously drawn from the chamber 41 by the patient, is shown in FIG.
[0120]
In practice, the processor 71 calculates the amount of medication that is dispensed to the patient at very frequent time intervals during inhalation, typically every hundredth of a second. During these sampled periods, the concentration of the drug inside the chamber 41 allows for the subsidence of the drug on the inner surface of the chamber 41 over time and the dilution effect of the air that enters the chamber 41 but does not carry the drug. Is calculated. The read-only memory ROM (ROM) of the processor 71 includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 41 at any time after injecting the drug into the chamber 41 based on the rate of drug settlement. . The dedicated memory ROM (ROM) also includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 41 after injecting a specific volume of air into the chamber 41. The concentration of drug in chamber 41 for each sampled period is thus calculated.
[0121]
The dose of medicine to be distributed is calculated as described above. This calculation is performed continuously throughout each inhalation breath and is corrected for the dead space of the device downstream of chamber 41.
[0122]
For individual inhalation breaths (n = 1, 2, 3,...), The dose (Dn) accepted by the patient is calculated as follows:
Dn = V₁C₁+ V₂C₂+ ... + V_iC_i
In the above formula,
・ V₁Is the volume inhaled during the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
・ V₂Is the volume inhaled during the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
・ V_iIs the volume inhaled during the i th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
・ C₁Is the calculated concentration of the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
・ C₂Is the calculated concentration of the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
・ C_iIs the calculated concentration of the i th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 41 has been inhaled.
[0123]
Thus, the total dose of the medicine distributed to the patient is the cumulative total of the dose distributed in each inhalation breath after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the chamber 41 is inhaled. is there. It is shown by the following formula.
D = D₁+ D₂+ ... + D_n
In the above equation, D_nMay exhibit insufficient breathing if the required dose is achieved during inhalation breathing.
[0124]
10 and 11 show an apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. This device is intended for use with a dry powder inhaler.
[0125]
This device includes a scattering chamber 81, commonly referred to as a spacer, into which the dry powder containing the drug is scattered. The chamber 81 has an inlet 83 connected to an outlet of a dry powder inhaler 85 that distributes a cloud of dry powder containing a drug in the chamber 81 in practice, an outlet 87 connected to a face mask 89, and a hole 91. . Chamber 81 can be of various volumes and is partially defined by a movable piston 92. In this embodiment, the dry powder inhaler 85 is a TURBUHALER dry powder inhaler (registered as a trademark of Sweden, Astra Abbey).
[0126]
The face mask 89 is the same type as that used in the above-described embodiment. That is, the face mask 89 includes an inlet 89a, an outlet 89b, a flexible facial seal 93, a nose separator 94, a suction valve 95 at the inlet 89a, and a discharge valve 97 at the outlet 89b.
[0127]
The device is further positioned upstream of the inlet of the inhaler 85 to measure the flow rate of air drawn from the chamber 81 and to detect the operation of the inhaler 85 when dispensing the drug into the chamber 81. A processor 101 connected to the sensor 99 via an amplifier to calculate the dose of the medicine to be received by the patient according to the signal received from the sensor 99 and the control program, and in particular the flow rate of the air drawn from the chamber 81; And an inhaler waveform and a display 103 that displays the dose of medication dispensed to the patient. The display 103 is also preferably a light emitting diode or a liquid crystal digital display.
[0128]
The device also includes a data interface, such as a serial port, that connects to the processor 101 and provides communication with external devices.
[0129]
The sensor 99 can be any pressure sensor, such as a microphone, thermistor, or ultrasonic flow transducer, as long as it has the resolution necessary to measure the small volume of air that is inhaled by a pediatric patient, as in the previous embodiment. A vessel may be used. In a preferred embodiment, sensor 99 is a lung respiration sensor. In another embodiment, sensor 99 may be located downstream of inhaler 85.
[0130]
In this embodiment, the processor 101 includes a clock, an analog-to-digital converter that converts an analog signal received from the sensor 99 into a digital signal, a read-only memory ROM (ROM) that includes a control program and a lookup table, and measurement data. And a random access memory RAM (ram) for storing.
[0131]
In a preferred embodiment, as in the above-described embodiment, the user is notified when a sufficient fit of face mask 89 is obtained and a given dose of drug is dispensed, which is typically sound generation. The apparatus further comprises means for The apparatus preferably also includes means for providing a warning when the concentration of the drug in the chamber 81 falls below a predetermined value that prompts further activation of the inhaler 85. In a particularly preferred embodiment, the device including the processor 101 is powered by a battery.
[0132]
In practice, the user or patient (which may be one and the same person) either sends the required dose, or the medication dispensed if a preset dose is included, to the processor 101. Input into The face mask 89 is then fitted to the patient, at which point the patient begins to breathe through it. During inhalation, the patient draws air from the chamber 81 through the inhaler 85 and discharges air through the discharge valve 97 of the face mask 89. The flow rate generated by the patient is displayed on the display 103 along with the inhalation waveform. The waveform shown is monitored to determine when an effective seal has been formed between the face mask 89 and the patient's face. As previously mentioned in connection with the use of the apparatus of FIG. 1, sufficient sealing is achieved when a substantially regular waveform is formed. That is, when the magnitude of the peak of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level. In order to achieve a sufficient fit of the face mask 89, a slight change in the position of the face mask 89 is inevitably required. In the preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 103 to notify the user that the face mask 89 is fully fitted to the patient's face. When a sufficient fit of the face mask 89 is achieved, the inhaler 85 is filled and activated. Inhaler 85 is activated by moving and releasing piston 92 to the position shown in FIG. In this embodiment, the piston 92 is loaded with a spring, and when released, the piston 92 is driven downward in FIG. 10 to reach the position in FIG. Producing and ensuring optimum scattering of the powder in the chamber 81. As the patient inhales, the powder containing the drug is withdrawn from chamber 81 through outlet 87 and face mask 89 and into the patient's lungs. In a preferred embodiment, a sound is generated and a message is displayed on the display 103 when the concentration of the drug in the chamber 81 falls below a predetermined value that prompts further activation of the inhaler 85. During inhalation, the processor 101 continuously calculates the dose dispensed to the patient. In this embodiment, when the required dose is dispensed to the patient, a message is displayed on the display 103 for this effect and a sound is generated. At that time, the patient removes the face mask 89.
[0133]
However, the actual dose of drug dispensed to the patient again depends on a number of factors, and the calculation of the dose dispensed to the patient is determined as a function of these factors.
[0134]
  As time passes, the concentration of drug in chamber 81 decreases. This is the result of the material sinking into the inner surface of the chamber 81 due to gravity and electrostatic forces, and is drawn into the chamber 81 with each inhalation breath of the patient that does not contain a drug and replaces the inhalation volume.BeThis is the result of a dilution effect caused by air from the atmosphere.
[0135]
The concentration of the drug in the chamber 81 depends on the elapsed time, assuming no dilution. The concentration of drug in chamber 81 as a function of time is shown in FIG.
[0136]
A dilution factor that is a function of the volume of air drawn by the patient from chamber 81 is shown in FIG.
[0137]
In practice, the processor 101 calculates the amount of medication to be dispensed to the patient at very frequent time intervals during inhalation, typically every hundredth of a second. During these sampled periods, the concentration of the drug inside chamber 81 is a combination of the subsidence of the drug to the inner surface of chamber 81 over time and the dilution effect of air that enters chamber 81 but does not carry the drug. Is calculated. The read-only memory ROM (ROM) of the processor 101 includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 81 at any time after injecting the drug into the chamber 81 based on the rate of drug settlement. . The dedicated memory ROM (ROM) also includes a data look-up table that gives the concentration of the drug in the chamber 81 after injecting a specific volume of air into the chamber 81. The concentration of drug in chamber 81 for each sampled period is thus calculated, from which the dose of drug dispensed to the patient is calculated. This calculation is performed continuously throughout each inhalation breath and is corrected for the dead space of the device downstream of chamber 81.
[0138]
For individual inhalation breaths (n = 1, 2, 3,...), The dose (Dn) accepted by the patient is calculated as follows:
Dn = V₁C₁+ V₂C₂+ ... + V_iC_i
In the above formula,
・ V₁Is the volume inhaled during the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
・ V₂Is the volume inhaled during the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
・ V_iIs the volume inhaled during the i-th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
・ C₁Is the calculated concentration of the first sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
・ C₂Is the calculated concentration of the second sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
・ C_iIs the calculated concentration of the i th sample period of inhalation breath n after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of chamber 81 has been inhaled.
[0139]
Thus, the total dose of the drug distributed to the patient is the cumulative total of the dose distributed in each inhalation breath after the volume corresponding to the dead space of the device downstream of the chamber 81 has been inhaled. is there. It is shown by the following formula.
D = D₁+ D₂+ ... + D_n
In the above equation, D_nMay exhibit insufficient breathing if the required dose is achieved during inhalation breathing.
[0140]
14 and 15 show an apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
[0141]
This apparatus is substantially identical in construction to the apparatus of FIGS. 10 and 11, but differs essentially in that a sensor 99 is provided in a further inlet 105 to the chamber 81. The device also includes a valve 107 at its further inlet 105, which valve 107 is normally open for inhalation except at the moment when the inhaler 85 is activated. In addition, the device is provided with a valve 109 to the inhaler 85 at the inlet 83, which valve 109 is normally closed except at the moment when the inhaler 85 is actuated. When the dry powder containing the medicine is entrained from the inside of the inhaler 85, it is opened. In this embodiment, the valves 107 and 109 are electrically operated in accordance with the operation of the inhaler 85. The operation of this apparatus is the same as that for the apparatus of FIGS.
[0142]
Finally, it is understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be improved in various ways without departing from the scope of the appended claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows an apparatus according to a third embodiment of the present invention.
4 graphically illustrates the variation over time in the concentration of drug in the scattering chamber of the apparatus of FIG.
FIG. 5 graphically illustrates drug dilution in the scattering chamber of the apparatus of FIG. 3 relative to inhalation.
FIG. 6 shows an apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
7 shows a partial cross-sectional view of the dispensing unit of the apparatus of FIG.
FIG. 8 graphically illustrates the variation over time in the concentration of drug in the scattering chamber of the apparatus of FIG.
9 graphically illustrates drug dilution in the scattering chamber of the apparatus of FIG. 6 versus inhalation.
FIG. 10 shows a device according to a fourth embodiment of the invention prior to operation of the dry powder inhaler.
FIG. 11 shows the device of FIG. 10 after operation of the dry powder inhaler.
12 graphically illustrates the variation over time in the concentration of drug in the scattering chamber of the apparatus of FIG.
13 graphically illustrates drug dilution in the scattering chamber of the apparatus of FIG. 10 relative to inhalation.
FIG. 14 shows a device according to a sixth embodiment of the invention prior to operation of the dry powder inhaler.
FIG. 15 shows the device of FIG. 14 after operation of the dry powder inhaler.
FIG. 16 shows the breathing pattern of a patient.

Claims (45)

気体が吸入され得るインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）を有するフェースマスク（１１；４９；８９）と、
フェースマスク（１１；４９；８９）のインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）を介して引き入れられる気体の流量速度を測定するセンサ（１９；６７；９９）と、
フェースマスク（１１；４９；８９）が患者に充分に適合するとユーザへの通知を表示するインジケータとを含み、
フェースマスク（１１；４９；８９）の適合が、患者の吸入の際に、フェースマスク（１１；４９；８９）のインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）を介して引き入れられる気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、
実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスク（１１；４９；８９）が患者に適合したと見做され、
吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されることを特徴とする
フェースマスクを患者の顔面に確実に適合させる装置。A face mask (11; 49; 89) having an inlet (11a; 49a; 89a) through which gas can be inhaled;
A sensor (19; 67; 99) for measuring the flow rate of the gas drawn through the inlet (11a; 49a; 89a) of the face mask (11; 49; 89);
An indicator for displaying a notification to the user when the face mask (11; 49; 89) is adequately fitted to the patient;
The adaptation of the face mask (11; 49; 89) monitors the flow rate of the gas drawn through the inlet (11a; 49a; 89a) of the face mask (11; 49; 89) during patient inhalation. Is judged,
If a substantially regular inhalation waveform is obtained, the face mask (11; 49; 89) is considered suitable for the patient,
A face mask is reliably adapted to the patient's face, characterized in that a substantially regular inhalation waveform is achieved when the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum level . apparatus. フェースマスク（１１；４９；８９）のインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）と流体伝達しうる状態にあるアウトレット（３１；４７；８７）を包含するチャンバ（２７；４１；８１）を、更に含む、請求項１に記載の装置。  A chamber (27; 41; 81) containing an outlet (31; 47; 87) in fluid communication with the inlet (11a; 49a; 89a) of the face mask (11; 49; 89); The apparatus of claim 1. チャンバ（２７；４１；８１）が、気体が注入され得るインレット（２９；４３；８３）を含む、請求項２に記載の装置。  Apparatus according to claim 2, wherein the chamber (27; 41; 81) comprises an inlet (29; 43; 83) into which a gas can be injected. フェースマスク（１１；４９；８９）のインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）が、吐出を防ぐ単方向バルブ（２６；６３；９５）を含む、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一つに記載の装置。  The inlet (11a; 49a; 89a) of the face mask (11; 49; 89) comprises a unidirectional valve (26; 63; 95) to prevent ejection. The device described in 1. フェースマスク（１１；４９；８９）が、気体が吐出され得るアウトレット（１１ｂ；４９ｂ；８９ｂ）を有する、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一つに記載の装置。  The apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the face mask (11; 49; 89) has an outlet (11b; 49b; 89b) through which gas can be discharged. フェースマスク（１１；４９；８９）のアウトレット（１１ｂ；４９ｂ；８９ｂ）が、吸入を防ぐ単方向バルブ（１７；６５；９７）を含む、請求項５に記載の装置。  Device according to claim 5, wherein the outlet (11b; 49b; 89b) of the face mask (11; 49; 89) comprises a unidirectional valve (17; 65; 97) to prevent inhalation. インジケータが、フェースマスク（１１；４９；８９）の患者の顔面への適合に係る情報を表示するディスプレイ（２５；７３；１０３）を含む、請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一つに記載の装置。  The indicator according to any one of claims 1 to 6, wherein the indicator comprises a display (25; 73; 103) for displaying information relating to the fit of the face mask (11; 49; 89) to the patient's face. The device described in 1. ディスプレイ（２５；７３；１０３）が、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含む、請求項７に記載の装置。  8. The device according to claim 7, wherein the display (25; 73; 103) comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display. インジケータが、フェースマスク（１１；４９；８９）が患者の顔面に充分に適合すると、音を生成する音生成部を含む、請求項１乃至請求項８のうちのいずれか一つに記載の装置。  9. A device according to any one of the preceding claims, wherein the indicator comprises a sound generator for generating a sound when the face mask (11; 49; 89) is sufficiently fitted to the patient's face. . 吸入の前に、一時的に薬を保持するチャンバ（２７；４１；８１）と、
チャンバ（２７；４１；８１）の中に薬を注入するデバイス（１；５７；８５）と、
気体が吸入され得るインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）を有するフェースマスク（１１；４９；８９）と、
患者の顔面へのフェースマスク（１１；４９；８９）の適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の投与量を計算する適合・計算手段とを
含む、患者に薬を分配して吸入させる装置において、
上記適合・計算手段は、
チャンバ（２７；４１；８１）から引き出される気体の流量速度を測定するセンサ（１９；６７；９９）と、個々の吸入呼吸の間のチャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度を決定する濃度決定手段とを備え、
その薬の濃度はチャンバ（２７；４１；８１）の内部面上に薬が少なくとも一部分に沈下することにより時間を経るにつれ減少し、
更に、
フェースマスク（１１；４９；８９）の適合が、患者の吸入の際に、チャンバ（２７；４１；８１）から引き出される気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、ここで、実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスク（１１；４９；８９）が患者に適合したとみなされ、吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されるものであり、
患者に受け入れられる薬の総投与量が、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算され、
個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、チャンバ（２７；４１；８１）の下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、チャンバ（２７；４１；８１）から吸入される薬の総量として計算される、
患者に薬を分配して吸入させる装置。A chamber (27; 41; 81) that temporarily holds the drug prior to inhalation;
A device (1; 57; 85) for injecting a drug into the chamber (27; 41; 81);
A face mask (11; 49; 89) having an inlet (11a; 49a; 89a) through which gas can be inhaled;
A device for dispensing and inhaling medicine to a patient, including fitting and calculating means for ensuring the fit of the face mask (11; 49; 89) to the patient's face and calculating the dose of the medicine accepted by the patient In
The above adaptation / calculation means are:
A sensor (19; 67; 99) that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber (27; 41; 81) and the concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) during each inhalation breath Concentration determining means for
The concentration of the drug decreases over time due to at least partial sinking of the drug on the inner surface of the chamber (27; 41; 81),
Furthermore,
The fit of the face mask (11; 49; 89) is determined by monitoring the flow rate of the gas drawn from the chamber (27; 41; 81) during patient inhalation , where it is substantially regular. If an inhalation waveform is obtained, the face mask (11; 49; 89) is deemed to be suitable for the patient, and the inhalation waveform is substantially regular when the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum value level. Is achieved,
The total dose of medication accepted by the patient is calculated by summing the doses of medication accepted in each inhalation breath,
The dose of drug accepted in an individual inhalation breath is the chamber (27; 41; 81) within the volume of that breath, corrected by the volume of the device dead space downstream of the chamber (27; 41; 81). Calculated as the total amount of medicine inhaled from
A device that distributes and inhales medicine to patients. フェースマスク（１１；４９；８９）のインレット（１１ａ；４９ａ；８９ａ）が、吐出を防ぐ単方向バルブ（２６；６３；９５）を含む、請求項１０に記載の装置。  11. An apparatus according to claim 10, wherein the inlet (11a; 49a; 89a) of the face mask (11; 49; 89) comprises a unidirectional valve (26; 63; 95) to prevent ejection. フェースマスク（１１；４９；８９）が、気体が吐出され得るアウトレット（１１ｂ；４９ｂ；８９ｂ）を包含する、請求項１０又は請求項１１のうちのいずれか一つに記載の装置。  12. An apparatus according to any one of claims 10 or 11, wherein the face mask (11; 49; 89) comprises an outlet (11b; 49b; 89b) from which gas can be discharged. フェースマスク（１１；４９；８９）のアウトレット（１１ｂ；４９ｂ；８９ｂ）が、吸入を防ぐ単方向バルブ（１７；６５；９７）を含む、請求項１２に記載の装置。  13. Apparatus according to claim 12, wherein the outlet (11b; 49b; 89b) of the face mask (11; 49; 89) comprises a unidirectional valve (17; 65; 97) to prevent inhalation. 適合・計算手段が、チャンバ（４１；８１）の中への薬の注入を検出するセンサ（６７；６９；９９）を包含する、請求項１０乃至請求項１３のうちのいずれか一つに記載の装置。  14. The adaptation / calculation means comprises a sensor (67; 69; 99) for detecting the injection of a drug into the chamber (41; 81). Equipment. チャンバ（４１；８１）から引き出される気体の流量速度を測定するセンサ（６７；９９）と、チャンバ（４１；８１）の中への薬の注入を検出するセンサ（６７；９９）とが、同じセンサである、請求項１４に記載の装置。  The sensor (67; 99) that measures the flow rate of the gas drawn from the chamber (41; 81) and the sensor (67; 99) that detects the injection of the drug into the chamber (41; 81) are the same. The device of claim 14, wherein the device is a sensor. チャンバ（４１）から引き出される気体の流量速度を測定するセンサ（６７）と、チャンバ（４１）の中への薬の注入を検出するセンサ（６９）とが、別々のセンサである、請求項１４に記載の装置。  The sensor (67) for measuring the flow rate of the gas drawn from the chamber (41) and the sensor (69) for detecting the injection of the drug into the chamber (41) are separate sensors. The device described in 1. チャンバ（２７；４１；８１）から引き出される気体の流量速度を測定するセンサ（１９；６７；９９）が、デバイス（１；５７；８５）の上流に位置する、請求項１０乃至請求項１６のうちのいずれか一つに記載の装置。  The sensor (19; 67; 99) for measuring the flow rate of the gas drawn from the chamber (27; 41; 81) is located upstream of the device (1; 57; 85). The device according to any one of the above. 吸入波形、
吸入波形のピークの大きさ、
フェースマスク（１１；４９；８９）の患者の顔面への適合、
チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度、
チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度が所定の閾値を下回れば発せられる警告、及び、
患者に受け入れられる薬の投与量の
情報を表示する、ディスプレイ（２５；７３；１０３）を更に含む、請求項１０乃至請求項１７のうちのいずれか一つに記載の装置。Inhalation waveform,
The peak of the inhalation waveform,
Conformation of the face mask (11; 49; 89) to the patient's face;
The concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81),
A warning issued if the concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) is below a predetermined threshold; and
18. A device according to any one of claims 10 to 17, further comprising a display (25; 73; 103) for displaying information on the dose of medicine accepted by the patient. ディスプレイ（２５；７３；１０３）が、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含む、請求項１８に記載の装置。  19. The device according to claim 18, wherein the display (25; 73; 103) comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display. フェースマスク（１１；４９；８９）が患者の顔面に十分に適合し、
チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度が所定の閾値を下回り、及び／若しくは、
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、音を生成する、
音生成部を更に含む、請求項１０乃至請求項１９のうちのいずれか一つに記載の装置。The face mask (11; 49; 89) fits well on the patient's face,
The concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) is below a predetermined threshold and / or
Produces a sound when a given dose of medication is accepted by the patient,
The apparatus according to claim 10, further comprising a sound generation unit. デバイス（１）が噴霧器を含む、請求項１０乃至請求項２０のうちのいずれか一つに記載の装置。  21. Apparatus according to any one of claims 10 to 20, wherein the device (1) comprises a nebulizer. 噴霧器が、ジェット噴霧器である、請求項２１に記載の装置。  The apparatus of claim 21, wherein the nebulizer is a jet nebulizer. 噴霧器が、超音波噴霧器である、請求項２１に記載の装置。  The apparatus of claim 21, wherein the nebulizer is an ultrasonic nebulizer. 噴霧器が、圧力メッシュ噴霧器である、請求項２１に記載の装置。  The apparatus of claim 21, wherein the nebulizer is a pressure mesh nebulizer. デバイス（５７）が、薬の計量投与量を分配する与圧されたエアロゾルコンテナを含む、請求項１０乃至請求項２０のうちのいずれか一つに記載の装置。  21. Apparatus according to any one of claims 10 to 20, wherein the device (57) comprises a pressurized aerosol container for dispensing a metered dose of medicine. デバイス（８５）が、乾燥粉末吸入器を含む、請求項１０乃至請求項２０のうちのいずれか一つに記載の装置。  21. Apparatus according to any one of claims 10 to 20, wherein the device (85) comprises a dry powder inhaler. 患者の顔面へフェースマスク（１１；４９；８９）を充分に適合することが達成されると、
適合・計算手段が、デバイス（１；５７；８５）を自動的に作動するように設定されている、請求項１０乃至請求項２６のうちのいずれか一つに記載の装置。Once it has been achieved that the face mask (11; 49; 89) is adequately fitted to the patient's face,
27. Apparatus according to any one of claims 10 to 26, wherein the adaptation / calculation means is set to automatically activate the device (1; 57; 85). 適合・計算手段が、
チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度の経時的な減少を表すデータをルックアップテーブル内に格納するメモリを、
吸入の間のチャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度を、メモリ内に格納されるデータを基に、決定する濃度決定手段と共に、
備える、請求項１０乃至請求項２７のうちのいずれか一つに記載の装置。Conformity / calculation means
A memory storing data representing a decrease in the concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) over time in a lookup table;
With concentration determining means for determining the concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) during inhalation based on the data stored in the memory;
28. The apparatus according to any one of claims 10 to 27, comprising: 気体が吸入によりチャンバ（２７；４１；８１）から引き出され、希釈によりチャンバ（２７；４１；８１）内部の薬の濃度の減少を生じさせる際に、チャンバ（２７；４１；８１）の中に気体を注入させるインレット（２９；４３；８３）を、チャンバ（２７；４１；８１）が備える、請求項１０乃至請求項２８のうちのいずれか一つに記載の装置。  Into the chamber (27; 41; 81) as the gas is withdrawn from the chamber (27; 41; 81) by inhalation and dilution causes a decrease in the concentration of the drug inside the chamber (27; 41; 81). 29. Apparatus according to any one of claims 10 to 28, wherein the chamber (27; 41; 81) comprises an inlet (29; 43; 83) for injecting gas. 濃度決定手段が、患者が先に吸入する気体の体積もまた基礎にして、チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度を決定する、請求項２９に記載の装置。Concentration determining means, the volume of gas that the patient inhales before the addition to the basic, the chamber to determine the concentration of drug in the (27; 41 81), The apparatus of claim 29. 適合・計算手段が、
吸入される気体の体積に対し、チャンバ（２７；４１；８１）内の薬の濃度が減少することを表すデータをルックアップテーブル内に格納するメモリを備える、請求項３０に記載の装置。Conformity / calculation means
31. Apparatus according to claim 30, comprising a memory for storing in the look-up table data representing that the concentration of the drug in the chamber (27; 41; 81) decreases with respect to the volume of gas inhaled. チャンバ（２７；４１；８１）が、
気体が注入される第１のインレット（２９；１０５）と、デバイス（１；８５）と流体伝達し得る状態にある第２のインレット（８３）とを含む、
請求項２９乃至請求項３１のうちのいずれか一つに記載の装置。The chamber (27; 41; 81)
A first inlet (29; 105) into which gas is injected; and a second inlet (83) in fluid communication with the device (1; 85).
32. Apparatus according to any one of claims 29 to 31. 患者による吸入のために、利用時に薬を含むエアロゾルを生成する噴霧器（１）と、
気体が吸入され得るインレット（１１ａ）を有するフェースマスク（１１）と、
患者の顔面へのフェースマスク（１１）の適合を確実なものにし患者に受け入れられる薬の量を計算する適合・計算手段とを
含む、患者に薬を分配して吸入させる装置において、
上記適合・計算手段は、
フェースマスク（１１）から引き出される気体の流量速度を測定するセンサ（１９）を備えており、
更に、
フェースマスク（１１）の適合が、患者の吸入の際に、フェースマスク（１１）から引き出される気体の流量速度をモニタすることにより、判断され、ここで、実質上規則正しい吸入波形が得られればフェースマスク（１１）が患者に適合したとみなされ、吸入波形のピークの大きさが実質的に最大値レベルで維持されるときに、実質上規則正しい吸入波形が達成されるものであり、
患者に受け入れられる薬の総投与量が、個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量を合計することで計算され、
個々の吸入呼吸にて受け入れられる薬の投与量は、噴霧器（１）の下流の装置デッドスペースの体積により補正されたその呼吸の体積の中の、吸入される薬の総量として計算される、
患者に薬を分配して吸入させる装置。A nebulizer (1) for generating an aerosol containing a drug when in use for inhalation by a patient;
A face mask (11) having an inlet (11a) through which gas can be inhaled;
In a device for dispensing and inhaling medicine to a patient, including fitting and calculating means for ensuring the fit of the face mask (11) to the patient's face and calculating the amount of medicine accepted by the patient,
The above adaptation / calculation means are:
A sensor (19) for measuring the flow rate of the gas drawn from the face mask (11),
Furthermore,
The suitability of the face mask (11) is determined by monitoring the flow rate of the gas drawn from the face mask (11) during patient inhalation , where a substantially regular inhalation waveform is obtained. A substantially regular inhalation waveform is achieved when the mask (11) is considered to be suitable for the patient and the peak size of the inhalation waveform is maintained at a substantially maximum level;
The total dose of medication accepted by the patient is calculated by summing the doses of medication accepted in each inhalation breath,
The dose of drug accepted in an individual inhalation breath is calculated as the total amount of drug inhaled in that breath volume corrected by the volume of the device dead space downstream of the nebulizer (1).
A device that distributes and inhales medicine to patients. フェースマスク（１１）のインレット（１１ａ）が、吐出を防ぐ単方向バルブ（２６）を含む、請求項３３に記載の装置。  34. Apparatus according to claim 33, wherein the inlet (11a) of the face mask (11) comprises a unidirectional valve (26) to prevent ejection. フェースマスク（１１）が、気体が吐出され得るアウトレット（１１ｂ）を包含する、請求項３３又は請求項３４のうちのいずれか一つに記載の装置。  35. Apparatus according to any one of claims 33 or 34, wherein the face mask (11) comprises an outlet (11b) through which gas can be discharged. フェースマスク（１１）のアウトレット（１１ｂ）が、吸入を防ぐ単方向バルブ（１７）を含む、請求項３５に記載の装置。  36. Apparatus according to claim 35, wherein the outlet (11b) of the face mask (11) comprises a unidirectional valve (17) to prevent inhalation. 吸入波形、
吸入波形のピークの大きさ、
フェースマスク（１１）の患者の顔面への適合、及び、
患者に受け入れられる薬の投与量の
情報を表示する、ディスプレイ（２５）を更に含む、請求項３３乃至請求項３６のうちのいずれか一つに記載の装置。Inhalation waveform,
The peak of the inhalation waveform,
Fitting the face mask (11) to the patient's face; and
37. Apparatus according to any one of claims 33 to 36, further comprising a display (25) for displaying information on a dose of medicine accepted by the patient. ディスプレイ（２５）が、液晶デジタルディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイを含む、請求項３７に記載の装置。  38. Apparatus according to claim 37, wherein the display (25) comprises a liquid crystal digital display or a light emitting diode display. フェースマスク（１１）が患者の顔面に十分に適合し、及び／若しくは、
薬の所与の投与量が患者に受け入れられたら、音を生成する、
音生成部を更に含む、請求項３３乃至請求項３８のうちのいずれか一つに記載の装置。The face mask (11) fits well on the patient's face and / or
Produces a sound when a given dose of medication is accepted by the patient,
40. The apparatus according to any one of claims 33 to 38, further comprising a sound generator. 患者の顔面へフェースマスク（１１）を充分に適合することが達成されると、
適合・計算手段が、噴霧器（１）を自動的に作動するように設定されている、請求項３３乃至請求項３９のうちのいずれか一つに記載の装置。Once it has been achieved that the face mask (11) is adequately fitted to the patient's face,
40. Apparatus according to any one of claims 33 to 39, wherein the adapting / calculating means is set to automatically activate the nebulizer (1). 噴霧器（１）が、エアロゾルが生成される霧状化スペース（３）を含み、
該霧状化スペース（３）が、気体が吸入され得るインレット（５）と、フェースマスク（１１）と接続するアウトレット（９）とを包含する、
請求項３３乃至請求項４０のうちのいずれか一つに記載の装置。The nebulizer (1) includes an atomizing space (3) in which aerosol is generated,
The atomized space (3) includes an inlet (5) through which gas can be inhaled and an outlet (9) connected to the face mask (11).
41. An apparatus according to any one of claims 33 to 40. センサ（１９）が、噴霧器（１）の上流に位置する、
請求項３３乃至請求項４１のうちのいずれか一つに記載の装置。A sensor (19) is located upstream of the nebulizer (1),
42. Apparatus according to any one of claims 33 to 41. 噴霧器（１）が、ジェット噴霧器である、請求項３３乃至請求項４２のうちのいずれか一つに記載の装置。  43. Apparatus according to any one of claims 33 to 42, wherein the nebulizer (1) is a jet nebulizer. 噴霧器（１）が、超音波噴霧器である、請求項３３乃至請求項４２のうちのいずれか一つに記載の装置。  43. Apparatus according to any one of claims 33 to 42, wherein the nebulizer (1) is an ultrasonic nebulizer. 噴霧器（１）が、圧力メッシュ噴霧器である、請求項３３乃至請求項４２のうちのいずれか一つに記載の装置。  43. Apparatus according to any one of claims 33 to 42, wherein the nebulizer (1) is a pressure mesh nebulizer.

Images